efectos del sismo sr. tomas guendelman

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Sismo de febrero 27, 2010

Efectos del Sismoen las Edificaciones

Tomás Guendelman B.

Santiago, 06 de abril de 2010



22

AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOSEn la elaboraciEn la elaboracióón de este trabajo, le ha cabido una importanten de este trabajo, le ha cabido una importanteparticipaciparticipacióón a los ingenieros den a los ingenieros de I.E.CI.E.C. Ingenier. Ingenieríía S.A., quienes hana S.A., quienes han

analizado la gran mayoranalizado la gran mayoríía de los edificios de la base de datosa de los edificios de la base de datosempleada.empleada.

Especial reconocimiento a quienes transformaron estos trabaEspecial reconocimiento a quienes transformaron estos traba jos en jos enpublicaciones de dominio ppublicaciones de dominio púúblico, ampliamente divulgadas en losblico, ampliamente divulgadas en los

úúltimos 15 altimos 15 añños, seos, seññores:ores:

MarioMario GuendelmanGuendelmanJorgeJorge LindenbergLindenberg

MMóónicanica ZuZuññigaigaSergio TapiaSergio TapiaRicardoRicardo HenochHenoch



33

MagnitudMagnitud RichterRichter NNúúmero de sismosmero de sismos

8 o m8 o mááss 1 al a1 al aññoo7 a 7.97 a 7.9 18 al a18 al aññoo

6 a 6.96 a 6.9 120 al a120 al aññoo

5 a 5.95 a 5.9 800 al a800 al aññoo

4 a 4.94 a 4.9 6200 al a6200 al aññoo

3 a 3.93 a 3.9 49000 al a49000 al aññoo

3 y menores3 y menores 9000 al d9000 al dííaa

EVENTOS SISMICOS EN EL MUNDOEVENTOS SISMICOS EN EL MUNDO



44

EVENTOS SISMICOS EN CHILEEVENTOS SISMICOS EN CHILE

En los últimos 450 años:

38 terremotos M>7.5, 17 seguidos de tsunami.

Siglo XX: 1 terremoto M>7.5 cada 6.5 años.



55

NORMAS SISMICAS CHILENASNORMAS SISMICAS CHILENASOFICIALES Y EN DESARROLLOOFICIALES Y EN DESARROLLO

NCh433NCh433.Of96:.Of96: DiseDiseñño So Síísmico de Edificiossmico de Edificios

NCh2369NCh2369.Of2003:.Of2003: DiseDiseñño So Síísmico de Estructurassmico de Estructuras e Instalacionese Instalaciones

IndustrialesIndustriales

NCh2745NCh2745.Of2003:.Of2003: AnAnáálisis y Diselisis y Diseñño de Edificios cono de Edificios con AislaciAislacióónn

SSíísmicasmica

Norma en estudio:Norma en estudio: Requisitos para el diseRequisitos para el diseñño So Síísmico de Estructurassmico de Estructurascon Sistemas de Disipacicon Sistemas de Disipacióón de Energn de Energííaa



66

FILOSOFIA DE DISEFILOSOFIA DE DISEÑÑOO

NORMANORMA NCh433NCh433.Of96.Of96

ProtecciProteccióón de la vida.n de la vida.

Orientada a lograr estructuras que resistan:Orientada a lograr estructuras que resistan:

Sin daSin dañños movimientos sos movimientos síísmicos de intensidad moderadasmicos de intensidad moderada

Con daCon dañños limitados enos limitados en elementos no estructurales duranteelementos no estructurales durante

sismos de mediana intensidad.sismos de mediana intensidad. AAunque presenten daunque presenten dañños, eviten el colapso durante sismos deos, eviten el colapso durante sismos de

intensidad excepcionalmente severa.intensidad excepcionalmente severa.

Zonifica el territorio nacional mediante tres bandas longitudinaZonifica el territorio nacional mediante tres bandas longitudinales,les,

de severidad decreciente de mar a cordillera.de severidad decreciente de mar a cordillera.

SeSeññala que la conformidad con sus disposiciones no asegura, enala que la conformidad con sus disposiciones no asegura, entodos los casos, el cumplimiento de los objetivos antestodos los casos, el cumplimiento de los objetivos antesmencionados.mencionados.



88



99



1010

Espectro Respuesta de Aceleración. Universidad de Chile Dpto Ing. Civi l (Interior Edificio) Santiago.

0

0, 1

0, 2

0, 3

0, 4

0, 5

0, 6

0, 7

0, 8

0, 9

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Periodo (seg)

S a ( g )

NS

E W

Norma



1111

Medido/Norma. Universidad de Chile Dpto Ing. Civi l (Interior Edificio) S antiag o.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Periodo (seg)

S a M e d i d o

( g ) / S a N o r m a ( g )

NS /NormaE W/Norma



1212

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

S a

( g )

Periodo (seg)

Comparación de Espectros Respuesta de Aceleración para todas las Estaciones Medidas y Normas

NCh433.Of96

y

NCh2745.Of2003

para

Zona

2

y

Suelos

II

y

III.

NS ‐ U de Chile

EW ‐ U de Chile

NS ‐ Metro Mirador

EW ‐ Metro Mirador

NS ‐ Maipú

EW ‐ Maipú

NS ‐ Tisne

EW ‐ Tisne

NS ‐ Sotero del Rio

EW ‐ Sotero del Rio

NS ‐ Curicó

EW ‐ Curicó

NS ‐ Valdivia

EW ‐ Valdivia

NCh.433 (Z 2 ‐ S II)

NCh.433 (Z 2 ‐ S III)

NCh.2745 (Z 2 ‐ S II)

NCh.2745 (Z 2 ‐ S III)



1313

Medido/Norma 433. Todas las Estaciones Medidas

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Periodo (seg)

S a M e d i d o

( g ) / S a N o r m a ( g )

NS /Norma ‐ U de C hile

E W /Norma ‐ U de C hile

NS /Norma Metro Mirador

E W /Norma Metro Mirador

NS /Norma Maipú

E W /Norma Maipú

NS /Norma Tisne

E W /Norma Tisne

NS /Norma S otero del R ío

E W /Norma S otero del R ío

NS /Norma Curicó

E W /Norma Curicó

NS /Norma Valdivia

E W /Norma Valdivia

P ropues ta



1414

Medido/Norma 433. Estaciones en Santiago (sin Maipú)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Periodo (seg)

S a M e d i d o

( g ) / S a N o r m a ( g )

NS /Norma ‐ U de C hile

E W /Norma ‐ U de C hile

NS /Norma Metro Mirador

E W /Norma Metro Mirador

NS /Norma Tisne

E W /Norma Tisne

NS /Norma S otero del R ío

E W /Norma S otero del R ío

P ropues ta



1515

PRINCIPALES DAPRINCIPALES DAÑÑOS OBSERVADOS EN ELOS OBSERVADOS EN ELSISMO DEL 27 DE FEBRERO DE 2010SISMO DEL 27 DE FEBRERO DE 2010

Gran duraciGran duracióón, severidad, sensacin, severidad, sensacióón de pn de páánico mayor que en eventosnico mayor que en eventosanteriores.anteriores.

Importante incremento relativo en daImportante incremento relativo en dañños en elementos no estructurales.os en elementos no estructurales.

Fallas tFallas tíípicas en muros estructurales de pisos inferiores, caracterizadaspicas en muros estructurales de pisos inferiores, caracterizadaspor fractura horizontal y rotura frpor fractura horizontal y rotura fráágil de armaduras.gil de armaduras.



1616

Descensos verticales en cabezas de muros con eventuales desaplomDescensos verticales en cabezas de muros con eventuales desaplomesesque se traducen en desplazamientos horizontales en nivelesque se traducen en desplazamientos horizontales en nivelessuperiores, mayores al uno por mil, valor msuperiores, mayores al uno por mil, valor mááximo de consenso.ximo de consenso.



1717

Fallas muy repetidas en losas, especialmente en zonas de pasilloFallas muy repetidas en losas, especialmente en zonas de pasillossangostos y vanos de puertas, sin dinteles.angostos y vanos de puertas, sin dinteles.

Probables efectos de asentamientos de fundaciones.Probables efectos de asentamientos de fundaciones.



1818

INTERPRETACION DE LOS DAINTERPRETACION DE LOS DAÑÑOSOS

Carencia de refuerzos de losas en vanos cortos sin dinteles.Carencia de refuerzos de losas en vanos cortos sin dinteles.

Muros acoplados por losas, sin dintelesMuros acoplados por losas, sin dinteles

Contenido de frecuencias del sismo. Importancia relativa mayor dContenido de frecuencias del sismo. Importancia relativa mayor deecomponentes de baja frecuencia.componentes de baja frecuencia.



1919

Potencial Destructivo dePotencial Destructivo de SaragoniSaragoni. Menor cantidad de cruces por cero.. Menor cantidad de cruces por cero.

MagnificaciMagnificacióón de los momentosn de los momentos volcantesvolcantes, consecuente con el mayor, consecuente con el mayor

aporte de los modos principales, de mayor peraporte de los modos principales, de mayor perííodo de vibraciodo de vibracióón.n.



AnAnáálisis con probable aplicacilisis con probable aplicacióón instantn instantáánea de las cargasnea de las cargaspermanentes, sin considerar su evolucipermanentes, sin considerar su evolucióón en el tiempo.n en el tiempo.

2020

1

↓↓↓↓↓↓

+

2

↓↓↓↓↓↓

3

+

↓↓↓↓↓↓

i

↓↓↓↓↓↓

+

i + 1

+

↓↓↓↓↓↓

n

+

↓↓↓↓↓↓

: Avance de la Construcción



Probable imprecisiProbable imprecisióón en la calificacin en la calificacióón del tipo de suelo.n del tipo de suelo.

2121



2222

FILOSOFIA AMPLIADAFILOSOFIA AMPLIADA

ProtecciProteccióón de la vida humana y de los contenidos.n de la vida humana y de los contenidos.

Control de daControl de dañños a travos a travéés de la identificacis de la identificacióón den de ““niveles deniveles de

desempedesempeññoo””..

AceptaciAceptacióón del dan del dañño como decisio como decisióón objetiva de disen objetiva de diseñño.o.

Algunos procedimientos de anAlgunos procedimientos de anáálisis que satisfacen esta filosoflisis que satisfacen esta filosofíía son:a son:

DiseDiseñño por Capacidado por Capacidad

DiseDiseñño por Desempeo por Desempeññoo

DiseDiseñño mediante ano mediante anáálisis no lineallisis no lineal

DisipaciDisipacióón de Energn de Energííaa



2323

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

EFECTO EN LOS EDIFICIOSEFECTO EN LOS EDIFICIOSDatos cualitativos del sismoDatos cualitativos del sismo

Severidad sensibleSeveridad sensible

Larga duraciLarga duracióónn

Contenido de frecuencias diferente a sismo de 1985, base deContenido de frecuencias diferente a sismo de 1985, base deNCh433NCh433.Of96, con efecto significativamente destructivo en elementos.Of96, con efecto significativamente destructivo en elementosno estructuralesno estructurales

GeneraciGeneracióón de grietas horizontales en primeros niveles de murosn de grietas horizontales en primeros niveles de murosestructuralesestructurales

PPéérdida de verticalidad en una decena de edificios de mediana alturdida de verticalidad en una decena de edificios de mediana alturara(15 o m(15 o máás pisos), no observada en sismos anterioress pisos), no observada en sismos anteriores

No obstante lo anterior, se puede decir que los resultados fueroNo obstante lo anterior, se puede decir que los resultados fueronnsatisfactoriossatisfactorios



Efectos normativos y en la LGUCEfectos normativos y en la LGUC

Reforzar las exigencias del debido cumplimiento de normas

Reforzar las exigencias de una debida Revisión del proyecto de cálculo

Reconsiderar la validez de los métodos de análisis

Reforzar las disposiciones de diseño y sujeción de elementos no estructurales

Incentivar el uso de sistemas de disipación de energía

Revisión del espectro en uso en NCh433.Of96

Uniformar espectros entre las diferentes normas sísmicas

Eventual acogida de dos espectros (recomendación de R. Saragoni) para sismos cercanos ylejanos

Exigencia de estudios de Mecánica de Suelos, propios del emplazamiento de cada proyecto

Exigencia de confinamiento en cabeza de muros

Especificación de Módulos elásticos del material y del suelo, para cargas de larga y de cortaduración.



Efectos en el diseEfectos en el diseññoo

Definición detallada de uso de espacios y de cargas habituales, especiales o esporádicas

Consideración del sistema y secuencia constructivas

Conocimiento oportuno de proyectos futuros que puedan afectar las solicitaciones de empuje de tierras

Revisor de cálculo debe evaluar eventual empleo incorrecto de software. Por ejemplo, cuestionar modelos 3D concompatibilidad total (6GL), si la estructura resistente está compuesta por muros que se vinculan en aristas

comunes

Considerar en el análisis los efectos rigidizantes y resistentes de losas, sin dinteles, en vanos cortos y diseñar enconsecuencia

Evaluación de amplificación dinámica de esfuerzos debidos a acoplamiento y a singularidades, en especial, enpisos inferiores en que se suele apoyar muros en machones o columnas

Consideraciones especiales para diseño de singularidades e irregularidades de masa y de rigidez

Considerar que la repentina aparición de muros de subterráneo en la estructura puede provocar fuertesconcentraciones de esfuerzos, transparentes al análisis

Comprensión del mecanismo de falla, o al menos, identificación del detonante principal de la eventual falla

Verificación del diseño a corte de losas, para garantizar la transferencia de cargas entre ejes resistentes verticales

Considerar y atenuar los efectos de las deformaciones de largo plazo

Restar vulnerabilidad a elementos secundarios

Considerar ITO obligatoria

efectos del sismo sr. tomas guendelman

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