El Sismo del 27 de Febrero de 2010

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

Carl Lüders Sch.

Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica

Santiago, 6 de Abril de 2010

Comportamiento de Elementos no Estructurales

CONTENIDO

CONTENIDO

Seminario C.I. El Sismo del 27 de Febrero de 2010

1. Daños típicos registrados en:1.1 Cielos falsos1.2 Tabiques1.3 Contenido1.4 Equipos (máquinas, calderas, estanques)1.5 Instalaciones1.6 Muros cortina1.7 Enchapes.

2. Disposiciones normativas vigentes.3. Conclusiones.

1.1 Daños típicos en Cielos Falsos

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Edificio en Ciudad Empresarial

1.2 Daños típicos en Tabiques

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Tabiques de yeso (Edificio en Santiago, Ñuñoa)

1.2 Daños típicos en Tabiques

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Tabiques de yeso (otro edificio en Santiago, Macul)

1.2 Daños típicos en Tabiques

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Tabiques de hormigón celular(Edificio en Santiago, Macul)

1.2 Daños típicos en Tabiques

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Puertas de vidrio (Aeropuerto de Concepción)

1.3 Daños típicos en Contenidos

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Daños del contenido (Edificio Stgo., Ciudad Empresarial)

1.3 Daños típicos en Contenidos

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Daños del contenido (otro edificio en la C. Empresarial)

1.3 Daños típicos en Equipos

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Sala de máquinas y equipos de calefacción (Edificio en Santiago, Ciudad Empresarial)

1.3 Daños típicos en Equipos

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Estanque de agua calienteEdificio en Santiago (Macul)

1.3 Daños típicos en Equipos

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Telivisores (Clínica en Concepción)

1.5 Daños típicos en Instalaciones

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Daños en sistema de aire acondicionado y protección contra el fuego (Santiago y Concepción)

1.6 Daños típicos en Muros Cortina

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En general se comportaronmuy bien

1.7 Daños típicos en Enchapes

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En general se comportaron bien.

2. Disposiciones normativas vigentes

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2. DISPOSICIONES NORMATIVAS VIGENTES

La norma NCh433.Of1996, modificada en 2007, contienelas siguientes disposiciones para el diseño de elementos no estructurales:

Capítulo 8. Elementos secundarios8.1 Generalidades8.2 Criterios sobre el nivel de desempeño8.3 Fuerzas para el diseño de elementos

secundarios y sus anclajes8.4 Tabiques divisorios8.5 Aspectos complementarios

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.1 Generalidades

Establece:- Solicitaciones de diseño de elementos no estructurales- Anclaje de elementos no estructurales- Interacción con estructura resistente

Considera:- Uso del edificio- Necesidad de continuidad de operación

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.2 Criterios sobre el nivel de desempeño

Se consideran tres niveles de desempeño:

- Superior Kd = 1,35- Bueno Kd = 1,00 - Mínimo Kd = 0,75

que dependen del tipo de elemento no estructural y de la categoría del edificio (ver Tabla 8.1).

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.3 Fuerzas para el diseño

Los elementos no estructurales y sus anclajes se deben diseñar con la siguiente fuerza sísmica:

F = Qp Cp Kd

en que: Qp = Esfuerzo de corte en la base del elemento (según

análisis que incluye el elemento).Cp = Coeficiente que depende del tipo de elemento no

estructural y varía entre 0,7 y 2 (ver Tabla 8.1).Kd = Coeficiente de desempeño (varía entre 0,75 y

1,35)(ver Tabla 8.1).

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.3 Fuerzas para el diseño

Si el peso total de los elementos secundarios es menor que el 20% del peso sísmico del piso el diseño se puede hacer con:

F = (Fk/Pk)Kp Cp Kd Pp

en que: (Fk/Pk) = aceleración sísmica del piso en que se encuentra

el elemento (expresado como % de g).Kp = Factor de amplificación dinámica del elemento (ver

8.3.3)(varía entre 0,5 y 2,2).Pp = Peso del elemento secundario.

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.3 Fuerzas para el diseño

Además de las fuerzas indicadas anteriormente se debe considerar la acción simultánea de una fuerza vertical (hacia arriba ó abajo) igual a:

0,67 A0 Pp/g

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.4 Tabiques divisorios

Se clasifican como:

- Solidarios (deben seguir la deformación del edificioy aceptar sin daño R* Kd/3 veces ladeformación de entrepiso).

- Flotantes (no están rígidamente unidos al edificio ydeben permitir una deformación relativaigual o mayor a R* Kd/3 veces la deformación de entrepiso).

2. Disposiciones normativas vigentes

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NCh 433.Of1996 Capítulo 8.5 Aspectos complementarios

- No se aceptan equipos sin anclaje.- Para el diseño de los anclajes no se debe despreciar

considerar el roce en los apoyos.- Todos los equipos de suministro de gas, agua

caliente, vapor y otros líquidos peligrosos de edificiosde la categoría A deben estar provistos de unsistema de corte automático que se active cuando laaceleración en la base del edificio alcance un valorλA0. Los valores de λ varían entre 0,8 y 1,7 según eltipo de trastorno que producirá la interrupción del suministro (ver Tabla 8.2).

3. CONCLUSIONES

3. Conclusiones

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3.1 Los elementos no estructurales (con excepción de los muros cortina y enchapados) sufrieron dañosmuy importantes durante el sismo del 27 deFebrero de 2010.

3.2 El anclaje de los elementos no estructuralesnormalmente no se somete a la consideración de un ingeniero calculista ni al ingeniero calculista deledificio.

3. Conclusiones

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3.3 El anclaje de los elementos no estructurales raravez se somete a ensayos de laboratorio, existiendola capacidad para hacerlo en forma estática y dinámica.

3.4 La aislación sísmica y la disipación de energíareduce en forma significativa las solicitaciones sísmicas sobre elementos no estructurales. Sonmedidas muy eficaces para proteger el contenido yreducir el nivel de daños en la estructura.