Download - PATOLOGIA SISMICA
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TALLER DE DISEÑO ESTRUCTURAL CON BAMBÚ
M.Sc. Luis Felipe López Muñoz
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PATOLOGIAS SISMICAS, AMBIENTALES Y DE CONSTRUCCIÓN DEL BAHAREQUE TRADICIONAL
M.Sc. Luis Felipe López Muñoz
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TERREMOTO DEL EJE CAFETERO
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AUSENCIA DE CIMENTACIÓN
La guadua y la madera deben protegerse del contacto permanente con el agua
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PATOLOGÍA DE LOS MATERIALES• Intemperismo
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PATOLOGÍA DE LOS MATERIALES
• Recubrimientos
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CIMENTACION DEFICIENTE
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CIMENTACIONES DEFICIENTES
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PATOLOGIAS SISMICAS
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FALLA DEL TERRENO
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FALLA DEL TERRENO
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FALLA DE LA CIMENTACIÓN
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LONGITUD MINIMA DE MUROS
• La mayoría de edificaciones averiadas en el eje cafetero por el sismo tienen una distribución de muros típica. Los lotes frecuentemente son muy largos(>10m) y muy angostos (<6 m)
ComedorAlcobaCocina
Corredor
Planta típica de vivienda densa urbana
Calle
Patio
10 m
6 m
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• Colapso por falta de muros en sentido transversal
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DISCONTINUIDAD VERTICAL DE MUROS
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IRREGULARIDAD EN PLANTA DE MUROS
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PLANTAS MUY ALARGADAS
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CONCENTRACIÓN DE DAÑOS
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DESPLAZAMIENTO DE ENTREPISO
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COLAPSO DE CUBIERTAS POR FALTA DE MANTENIMIENTO
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INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERÍA
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INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERÍA
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INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERÍA
• Colapso de vivienda híbrida
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INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERÍA
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COLINDANCIA
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COLINDANCIA
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SISMORESISTENCIA DEL BAHAREQUE TRADICIONAL
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MONTAJE
P
Arriostramientofuera del plano
ESPECIMEN
PP
Arriostramientofuera del plano
ESPECIMEN
P
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ARMAZONES• Armazón tipo A • Armazón tipo c
Madera y guadua Guadua
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PANEL EN EL MONTAJE
Laminas de hierro troquelado
panel A-H, listo para ensayarse en el laboratorio.
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RESULTADOS• Ciclos de histéresis sobre la probeta A-H (Bahareque metálico)
CICLOS DE HISTERESIS A - H - 1
-50.0
-40.0
-30.0
-20.0
-10.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
-200.00 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00
DESPLAZAMIENTO (mm)
FUER
ZA (k
N)
6 to ciclo
7 o ciclo8 o ciclo
9 o ciclo
1er ciclo
2 do ciclo
3 er ciclo
4 to ciclo5 to ciclo
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PAENEL BAHAREQUE ENBUTIDOCICLOS DE HISTERESIS C - U - 1
-50.0
-40.0
-30.0
-20.0
-10.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
-200.00 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00
DESPLAZAMIENTO (mm)
FUER
ZA (k
N)
1er ciclo 2 do ciclo
3 er ciclo
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PANELES CON MALLA VENADA SIN ESTERILLACICLOS DE HISTERESIS D - EMm2c - 1
-50.0
-40.0
-30.0
-20.0
-10.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
-200.00 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00
DESPLAZAMIENTO (mm)
FUER
ZA (k
N)
1er ciclo
2 do ciclo
3 er ciclo
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ENSAYO SOBRE ENSAMBLES
C o l u m n a d e m a d e r a d e 0 . 0 8 m X 0 . 0 8 m
C o l u m n a d e m a d e r a d e 0 . 0 8 m X 0 . 0 8 m
V i g u e t a d e m a d e r a d e 0 . 1 5 m X 0 . 0 5 m
A t r a q u e s d e m a d e r a d e 0 . 0 4 m X 0 . 0 4 m
T a b l o n p a r a p i s o d e 1 " ( 0 . 2 5 X 3 X 0 . 0 2 )
G u a d u a s o b r e b a s ad i a m e t r o = 0 . 0 8 m ( t o l e r a n c ia 0 . 0 1 5 m )
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ENSAYO SOBRE ENSAMBLES
![Page 37: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/37.jpg)
APLICACIÓN DE CARGAS
2/3H
NH
P
2/3H
NH
P
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CONSTRUCCIÓN
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SIMULACIÓN DE CARGAS
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ENSAYO DINÁMICO DE VIBRACIÓN LIBRE
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RESULTADOS
-25.0
-20.0
-15.0
-10.0
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Tiempo, s
Velo
cida
d, m
m/s
-25.0
-20.0
-15.0
-10.0
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Tiempo, s
Velo
cida
d, m
m/s
-25.0
-20.0
-15.0
-10.0
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Tiempo, s
Velo
cida
d, m
m/s
Primer ensayo
Segundo ensayo
Tercer ensayo
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RESULTADOS
• De los anteriores registros se calculó un período promedio de 0.44 s y una tasa de amortiguamiento crítico del 6.5 %. En la Tabla se muestran los valores para cada registro
Ensayo T, s , %1 0.45 6.62 0.43 6.63 0.43 6.4
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ENSAYO DE CARGA SEUDO-ESTATICA SOBRE EL MODULO ORIGINAL
CICLOS DE CARGA PUNTO IJ
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0
Desplaz amiento, mm
Fuer
za a
plic
ada,
kN
1 er ciclo
2 do ciclo 3er ciclo
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DAÑOS Y DESAJUSTES
ENTREPISO ENTRESUELO
APLASTAMIENTO DE DIAGONAL
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ENSAYO DE CARGA SEUDO-ESTATICA SOBRE EL MODULO REPARADO
Pernos y laminas de anclaje
Lámina de anclaje y de rigidización
Perno de anclaje del entrepiso
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RESULTADOSCICLOS DE CARGA PUNTO IJ
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0
Desplazamiento, mm
Fuer
za ap
licad
a, kN 1 er ciclo
2 do cico 3er ciclo
1 er ciclo R 2 do ciclo R
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MANUAL DE EVALUACIÓN, REHABILITACIÓN Y REFUERZO DE VIVIENDAS DE BAHAREQUES
TRADICIONALES CONSTRUIDAS CON ANTERIORIDAD A LA VIGENCIA DEL DECRETO
052 DE 2002
![Page 48: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/48.jpg)
CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES
• Bahareque de tierra
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CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES
• Bahareque de tierra hueco
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CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES
• Bahareque de tabla
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CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES
• Bahareque metálico
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CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES
• Bahareque encementado
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CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES
• Bahareque contemporáneo
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias geométricas– Irregularidades
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias geométricas– Cantidad de muros en las dos direcciones
Ausencia de muros en una dirección
Distribución asimétrica de muros
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Cimentación
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Cimentación
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Cimentación
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Cimentación
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DEFICIEN DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
•Deficiencias de manufactura–Entramado de muros
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Imperfecciones en la madera y guadua
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Recubrimiento de mortero con poco contenido de
cemento
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Soleras y carreras de guadua aplastadas
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Recubrimiento de cagajón con poco contenido de
cal
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Revoques de cemento muy gruesos
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Entrepisos (guaduas aplastadas)
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Entrepisos (insuficiente superficie de apoyo de las
viguetas)
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias de manufactura– Instalaciones eléctricas
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Medio ambiente– Falta de canal de aguas lluvias
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Medio ambiente– Falta de barreras impermeables
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Medio ambiente– Falta de recubrimiento
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Medio ambiente– Ausencia de inmunización
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Medio ambiente– Aleros cortos
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Ausencia de sistema de cimentación
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Machones sin vinculación
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Secciones inadecuadas
![Page 77: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/77.jpg)
DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Luces demasiado largas
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Falta de atraques
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Falta de arriostramiento en las esquinas de los
muros
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Cubierta (no hay configuración de cercha)
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Continuidad vertical
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Interacción con mampostería
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DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL
• Deficiencias estructurales– Colindancia
![Page 84: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/84.jpg)
DAÑOS EN EDIFICACIONES DE BAHAREQUE
• EXPOSICIÓN AMBIENTAL
![Page 85: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/85.jpg)
DAÑOS POR INESTABILIDAD Y POR LA ACCIÓN DE CARGAS
![Page 86: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/86.jpg)
DAÑOS POR INESTABILIDAD Y POR LA ACCIÓN DE CARGAS
![Page 87: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/87.jpg)
DAÑOS POR INESTABILIDAD Y POR LA ACCIÓN DE CARGAS
![Page 88: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/88.jpg)
DAÑOS POR INESTABILIDAD Y POR LA ACCIÓN DE CARGAS
![Page 89: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/89.jpg)
NIVELES DE INTERVENCIÓN• Dependiendo del grado de seguridad que
resulte de la intervención sobre la estructura, la rehabilitación puede clasificarse así:
• Reparación: Es la intervención que restaura el nivel de seguridad que tenía la estructura antes de sufrir daño.
• Mejoramiento: Es la intervención que incluye reparación, pero que mejora el nivel de seguridad de la edificación, con respecto al nivel que tenía antes de sufrir los daños, pero que no le aporta todas las condiciones necesarias para cumplir con la normativa vigente.
• Reestructuración: Es la intervención que incluye reparación y mejoramiento, y que, además, cumple con todos los requisitos de las normas sísmicas vigentes, aportando un alto grado de seguridad.
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NIVELES DE SEGURIDADPara efectos de esta clasificación, se ha catalogado
el grado de seguridad en tres niveles, alto, intermedio y mínimo, en función del comportamiento esperado de la edificación cuando sea sometida a eventos sísmicos.
• Nivel Alto de Seguridad: Reestructuración
• Nivel Intermedio de Seguridad: Mejoramiento
• Nivel de Seguridad Mínimo: Reparación
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PROCEDIMIENTOS DE INTERVENCIÓN
ReparaciónMejoramiento
Reestructuración
![Page 92: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/92.jpg)
DESVINCULACIÓN DE MUROSReparación Mejoramiento
Reestructuración
![Page 93: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/93.jpg)
REFORZAMIENTO INTEGRAL
![Page 94: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/94.jpg)
COLAPSO DE CUBIERTAReparación
Mejoramiento
Reestructuración
![Page 95: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/95.jpg)
FALLE DE SOPORTE DE MADERA A CIMENTACIÓN
Mejoramiento
ReestructuraciónReparación
![Page 96: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/96.jpg)
DESPLAZAMIENTO DE LOS MUROS CON RESPECTO A LA CIMENTACIÓN
• Para todos los niveles
![Page 97: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/97.jpg)
DAÑOS POR INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERIA
• Para todos los niveles
![Page 98: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/98.jpg)
DAÑOS POR EXPOSICIÓN AMBIENTAL
Mejoramiento Y
Reestructuración
Reparación
![Page 99: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/99.jpg)
DAÑO EN CIEMNTACIONES DE LADERA
Mejoramiento
Reestructuración
Reparación
![Page 100: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/100.jpg)
DAÑOS POR COLINDANCIA
• Reparación
![Page 101: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/101.jpg)
COMPONENENTE
Calificacion de componenetes
Calificacion de la vulnerabilidad de cada aspecto (1)
Factores de ponderacion relativa (2)
Vulnerabilidad ponderada
ASPECTOS GEOMETRICOS Irregularidad en planta de la edificacion Cantidad de muros en las dos direcciones Irregularidad en alturaASPECTOS CONSTRUCTIVOS Calidad de los recubrimientos de los muros Calidad de los entramados de los muros Calidad de los materialesASPECTOS ESTRUCTURALES Conexiones entre muros Conexiones entre muros y cimentacion Conexiones entre muros y cubierta o entrepiso Caracteristicas de las aberturas Entrepiso CubiertaCIMENTACION 10%SUELOS 10%ENTORNO 10%
20%
30%
Nota (1) La calificacion de la vulnerabilidad para cada aspecto se obtiene como el promedio de las calificaciones de las vulnerabilidades de los componenetes correspondientesNota (2) La calificacion global de la vulnerabilidad se obtiene mediante ponderacion de las vulnerabilidades de los aspectos segun los factores de ponderacion relativa indicados
EVALAUCION DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE EDIFICACION DE BAMBU
CLASIFICACION GLOBAL DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LA VIVIENDA
VULNERABILIDAD
Vulnerabilidad: Baja 1, Media 2, Alta 3
20%
![Page 102: PATOLOGIA SISMICA](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062310/577c7c4f1a28abe0549a14b0/html5/thumbnails/102.jpg)
COMPONENENTE
Calificacion de componenetes
Calificacion de la vulnerabilidad de cada aspecto (1)
Factores de ponderacion relativa (2)
Vulnerabilidad ponderada
ASPECTOS GEOMETRICOS Irregularidad en planta de la edificacion 1 Cantidad de muros en las dos direcciones 2 Irregularidad en altura 2ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Calidad de los recubrimientos de los muros 2 Calidad de los entramados de los muros 3 Calidad de los materiales 2ASPECTOS ESTRUCTURALES Conexiones entre muros 3 Conexiones entre muros y cimentacion 1 Conexiones entre muros y cubierta o entrepiso 1 Caracteristicas de las aberturas 2 Entrepiso 2 Cubierta 1CIMENTACION 1 1 10% 0.1SUELOS 2 2 10% 0.2ENTORNO 3 3 10% 0.3
2.00
EVALAUCION DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE EDIFICACION DE BAMBU
0.4
0.6
CLASIFICACION GLOBAL DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LA VIVIENDA
VULNERABILIDAD
Vulnerabilidad: Baja 1, Media 2, Alta 3
1.67 = 2
2.33 = 2
1.67 = 2
20%
20%
30%
0.4
Nota (1) La calificacion de la vulnerabilidad para cada aspecto se obtiene como el promedio de las calificaciones de las vulnerabilidades de los componenetes correspondientesNota (2) La calificacion global de la vulnerabilidad se obtiene mediante ponderacion de las vulnerabilidades de los aspectos segun los factores de ponderacion relativa indicados
EJEMPLO