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Metodología para la evaluación de la seguridad estructural de edificios

10 de noviembre de 2014

5 Daño en elementos

estructurales

Centro Nacional de Prevención de Desastres

Daños estructurales

• Clasificación del daño en los elementos de la edificación

• Evaluación del impacto de elementos dañados en el comportamiento de la edificación

Daño

Condición y grado de deterioro que presenta un elemento estructural después de algún evento o a cauda del uso del inmueble.


Importancia del elemento estructural

Columnas

Muros estructurales

Trabes

Losas y rampas

Muros divisorios

Instalaciones

Co

nse

cu

en

cia

s d

e f

alla

Ma

yo

res

Me

no

res


Consecuencia de la falla

Inestabilidad por compresión

Aplastamiento a compresión fractura a tensión (barras, soldadura)

Por adherencia (barras en concreto)

Cortante, torsión

Flexión dúctil

Co

nse

cu

en

cia

s d

e f

alla

Ma

yo

res

Me

no

res

Tensión dúctil


Daño en las estructuras

El comportamiento de las estructuras depende de varios factores entre los que están: aceleraciones máximas del terreno, periodo dominante del movimiento del suelo y del periodo de vibrar del edificio.

Si la resistencia de los elementos estructurales resulta menor a las fuerzas inducidas por el sismo, ya sea porque no se cumplió con los requisitos de seguridad que marca alguna norma o reglamento vigente, o no hubo una buena supervisión del proceso constructivo, será muy probable que la estructura sufra daño


Comportamiento de flexión

En el comportamiento de flexión los efectos de compresión y tensión en los materiales se presentan paralelamente dentro del elemento.


Comportamiento de cortante

En el comportamiento de cortante los efectos de compresión y tensión en los materiales se presentan casi perpendicularmente uno del otro dentro del Elemento.

Daño en elementos de acero

estructural


Daños en elementos de acero

Deformación de placa base y agrietamiento en soldadura


Falla en la placa base por desgarramiento


Falla por tensión en las anclas de la placa base


Falla de soldadura en conexiones

Imagen: Ismael Vázquez, SMIS, 2009


Falla de conexión atornillada

Imagen: Ismael Vázquez, SMIS, 2009

Fuerza de tensión pequeña

Fuerza de cortante grande

P0

P0

P0

P0 Fuerza cortante pequeña

Fuerza de tensión grande


Pandeo local de placas


Falla en estructura de acero

Daño en columnas de concreto


Adherencia Cortante

Por compresión

Agrietamientos: Forma, distribución Cantidad Ancho de grieta

Flexión

Tipos de falla en columnas de concreto reforzado


Falla en columnas

Por flexión Por cortante


Falla de columnas por compresión y por flexocompresión

Sismo de Turquía, 1999


Aplastamiento de columna por compresión



Falla por compresión


Falla por flexión: formación de articulación plástica



Pérdida de recubrimiento


Falla por flexión en columnas


Mecanismo de colapso por articulación de columnas


Falla por flexión


Falla en conexiones viga - columna


Ensayes experimentales en columnas


Modo de falla por cortante


Falla por compresión con pandeo de barras

y fractura de estribos

Ensaye CENAPRED

Daño en muros de concreto


Falla por deslizamiento en la base

CENAPRED


Falla por tensión diagonal debida a cortante

CENAPRED


Aplastamiento, pandeo y fractura de barras

Sismo de Chile, 2010


Aplastamiento de concreto y pandeo de barras

Sismo de Chile, 2010

Daño en muros de mampostería


Sismo de Tecomán, Colima, 2003

Daño en muro diafragma de mampostería en marco de acero


Sismo de Tecomán, Villa de Álvarez Col, 2003

Daño en mampostería sin refuerzo alrededor de aberturas



Daño por cortante en muros de mampostería

sin confinamiento

Sismo de Tapachula, Chiapas, 2014


Mampostería sin refuerzo


Sismo de Tehuacán Pue., 1999

Daño por cortante en muros de mampostería

hueca mal reforzados


Sismo de Tehuacán Pue., 1999

Daño por cortante en muros de mampostería hueca mal

reforzados


Daños en mampostería simple (sin refuerzo)

Sismo de Bam, Irán, 2003


Mampostería confinada

Daño en columnas cortas


Falla de columna corta

M.

Cru

z




Manzanillo, Col., Sismo de Tecomán, 2003

Daño en trabes


Articulación plástica por flexión y cortante

Articulación plástica por flexión y

cortante en trabe


Articulación plástica en trabe

Mecanismo de articulación plástica en

trabe (por flexión)


Falla por cortante en viga aperaltada

Falla por cortante en viga peraltada

Daños por problemas de

detallado


Acero de refuerzo liso y con mal detallado



Daños por mal detallado

Sismo de Turquía, 1999 Sismo de Turquía, 1999


Separación incorrecta del refuerzo transversal

Sismo de Tecomán, 2003

Planta débil


Colapso en vivienda por planta baja flexible



Colapso por planta baja flexible



Colapso de piso intermedio


Colapso por planta baja flexible


Falla de la cimentacion


Asentamiento


emersión


Asentamiento por subsidencia

Daño por asentamiento debido al

fenómeno de subsidencia


Daño por asentamiento del edificio vecino


Falla de la cimentación

Sismo del DF, 1985


Falla de la cimentación

Sismo Turquía, 1999


Volteo por licuación de arenas


Choque entre edificios colindantes


Corrosión de acero y deterioro de materiales


Corrosión del acero en vigas y losas


Degradación de materiales (intemperismo)

Daños en elementos no

estructurales


Rotura de vidrios en escuela



Grietas en interfaz entre marcos y muros


Grietas en recubrimiento


Volteo de anaqueles y libreros


Volteo de mobiliario y equipo


Caida de plafones

MAYOR INFORMACIÓN:

CENAPRED Dirección de Investigación

www.cenapred.unam.mx

Tel. 54246100 extensión 17023

www.segob.gob.mx

@segob_mx

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