sistema nacional de proteccin civil - … · altura, lo que podría producir efectos de columna...

Sociedad Mexicana de Ingeniería EstructuralSociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DEL INSTITUTO DE PENSIONES DEL ESTADO

DE VERACRUZ, (IPE), XALAPA, VER

Gilbert Fco. Torres Morales1,2; Raymundo Dávalos Sotelo3,2; Ignacio Mora González 1; Alejandro Vargas Colorado4; Gustavo Méndez Martínez1,2; Javier O. Hernadez Hernadez1,2;

Jorge Eusebio Cruz Torres4.

RESUMEN El Edificio del Instituto de Pensiones del Estado de Veracruz se encuentra ubicado en las calles de Leandro Valle esquina Zaragoza en el Centro Histórico de la Ciudad de Xalapa, Veracruz. La estructura de este edificio ha presentado un comportamiento anómalo durante los últimos sismos, teniendo una respuesta excesiva, aún y cuando los sismos tengan su epicentro en lugares lejanos y su magnitud no sea muy grande. Debido a este fenómeno el edificio ha tenido que ser evacuado en múltiples ocasiones y las personas que laboran en el edificio tienen una gran desconfianza y temor.

Por lo anterior se consideró necesaria la evaluación de la estructura de este edificio, considerando su

historia, ampliaciones y modificaciones, tipos de materiales empleados en su construcción, su estructuración y además se empleó un método experimental para poder inferir aproximadamente su respuesta dinámica estructural de una forma rápida mediante registros de vibración ambiental y determinar las frecuencias naturales de vibración del edificio y el de su predio de cimentación.

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos del análisis e interpretación de las mediciones de vibración ambiental y su relación con su estructuración actual y los materiales empleados en su construcción, realizando una evaluación estructural con la intención de explicar su exagerada respuesta sísmica.

ABSTRACT

The Building of the Institute of Pensions in the state of Veracruz is located in the streets of Leandro Valle in the corner with Zaragoza in Historic Downtown of the City of Xalapa, Veracruz. The structure of this building has shown an anomalous behavior over the past earthquakes, experiencing excessive response, even though earthquakes have their epicenter in a remote location and its magnitude is not very large. Because of

1 Centro de Ciencias de la Tierra, Universidad Veracruzana, Francisco J. Moreno No. 207, Col. Emiliano

Zapata, Xalapa, Ver. México, Tel: (01-228) 8155019, Fax: 8120688, [email protected]. 2 Facultad de Ingeniería Civil, Zona Xalapa, Universidad Veracruzana, Calle de la Pérgola, S/n, Lomas del

Estadio. C.P. 91000, Xalapa, Ver., México. Tel. y Fax: (01-228) 8421756, 8421700 E-mail: [email protected].

3 Instituto de Ecología, A.C. km 2.5 carretera antigua a Coatepec No. 351, C.P. 91070, Xalapa, Ver., México.

Tel.: (01-228) 8421835, 8421800 E-mail: [email protected]. 4 Instituto de Ingeniería, Universidad Veracruzana, Boca del Río, Ver., México.

1

mailto:[email protected]



XVI Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Veracruz, Ver., 2008

this phenomenon, the building has had to be evacuated on multiple occasions and people who work in the building have a great distrust and fear. . Therefore it was felt necessary to evaluate the structure of this building, considering its history, extensions and modifications, types of materials used in its construction, its structure and we used an experimental method to be able to infer its structural dynamic response in a quick manner through records of environmental vibration and to determine the natural frequency of vibration of the building and the site of his foundation. . In this paper we present the results of the analysis and interpretation of the measurements of environmental vibration and its relationship with its current structure and the materials used in their constriction, doing a structural assessment with the intention of explaining his exaggerated seismic response.

1. INTRODUCCIÓN El Edificio del Instituto de Pensiones del Estado de Veracruz se encuentra ubicado en las calles de Leandro Valle esquina Zaragoza en el Centro Histórico de la Ciudad de Xalapa, Veracruz (Fig. 1), este edificio fué construido entre los años 1961 y 1962, inaugurándose el 29 de noviembre de 1962. En su tiempo por su altura y características, fué una estructura símbolo de modernidad para la ciudad Capital del Estado de Veracruz. En fechas recientes el edificio ha presentado una respuesta excesiva ente eventos sísmicos, aún y cuando los sismos tengan su epicentro en lugares lejanos y su magnitud no sea muy grande, debido a lo que ha tenido que ser evacuado en múltiples ocasiones (Fig. 2). Por lo que las personas que laboran en el edificio tienen desconfianza y temor a que la estructura pueda tener algún daño.

Debido a lo anterior la unidad de protección civil del IPE y la Secretaria de Protección Civil del Estado de Veracruz solicitó la intervención de la Universidad Veracruzana y del Centro de Ciencias de la Tierra (CCTUV), para realizar una evaluación preliminar de la estructura. Con este objetivo se propuso llevar a cabo una inspección visual de la estructura, además, de realizar mediciones de vibración ambiental en el edificio y predio. En este artículo se presentan los resultados obtenidos de la inspección física y del análisis e interpretación de los registros de vibración ambiental tanto en la estructura como en su suelo de cimentación.

El Edificio del Instituto de Pensiones del Estado de Veracruz consta de tres inmuebles los cuales

denominaremos para su estudio como el edificio principal, el anexo y el de estacionamiento. El edificio principal (Fig. 2) es un edificio de siete niveles, con planta baja y sótano, esta ubicado en esquina y su estructuración en sus primeros niveles es a base de marcos de concreto reforzado, con columnas circulares, que se desplantan desde el sótano, trabes rectangulares y losas macizas perimetralmente apoyadas. En el sótano y plantas inferiores casi no existen muros de mampostería intermedios.

Las características estructurales de los niveles inferiores del edificio principal se mantienen hasta el

segundo nivel, donde cambia la estructuración a mampostería confinada con elementos estructurales de concreto reforzado, sólo algunas columnas circulares de las plantas inferiores tienen continuidad en los niveles superiores y los elementos estructurales en su mayoría son elementos rectangulares con losas macizas apoyadas perimetralmente. Además, la continuidad en planta se modifica en el segundo y cuarto nivel (Fig. 20) abriendo espacios en las losas, observando que los elementos estructurales no tienen continuidad en estos espacios. También, se observó que muchos de los muros divisorios son de mampostería con ventanas a media altura, lo que podría producir efectos de columna corta. En el último nivel existe una cubierta ligera de tipo cascarón, sostenida por columnas metálicas rellenas de concreto, en este nivel no existen muros divisorios de manpostería, sólo cancelaría metálica y de aluminio.

El edificio anexo es un edificio de cuatro niveles con planta baja. La construcción de este edificio es

más reciente que el edificio principal y su estructuración es a base de manpostería confinada por marcos planos de concreto reforzado (Fig. 3). Esta estructura es regular y los elementos estructurales tienen continuidad de un nivel a otro. Por último, el edificio de estacionamiento, que es una estructura de marcos rígidos de acero, es el inmueble más reciente y no se consideró en los alcances de este estudio.

2


Figura 1. Ubicación del edificio del IPE.

Figura 2. Edificio principal del IPE y una imagen de un desalojo debido a un sismo (fotos Diario de Xalapa).

Figura 3. Vista del edificio anexo del IPE desde el estacionamiento, tercero y cuarto nivel.

3


2. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOTÉCNICAS

Actualmente se tienen avances sobre las características geológicas y geotécnicas en la zona conurbada Xalapa (ZCX) (Hernández J. et al., 2007), identificando diferentes tipos de suelo (Fig. 4). El edificio del IPE se encuentra ubicado en la zona de depósitos producto de la actividad del volcán Macuiltépetl. La composición del subsuelo en esta zona es muy compleja por la variación de los materiales que van de basaltos en sus estratos más profundos a suelos limo arcillosos o limo arenosos en los estratos superficiales, resultado de los procesos volcánicos en esta área.

El material donde se encuentra cimentado el edificio no se conoce con exactitud, pero de acuerdo a

algunos estudios de mecánica de suelos cercanos, es material limo arenosos a arenoso en los estratos superficiales y en estratos más profundos se presume la existencia de basaltos, no conociendo con exactitud la profundidad de este estrato resistente, ignorando su espesor y si existe algún material diferente a más profundidad. Figura 4. Parte izquierda, mapa geológico de la zona conurbada de Xalapa (Hernández J. et al., 2007)).

Parte derecha, acercamiento de la ubicación del edificio del IPE, indicado por un punto rojo.

3. CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS (EFECTO DE SITIO) Estudios preliminares de microzonificación en la ciudad de Xalapa (Lermo et al., 1995), generaron mapas preliminares de microzonificación sísmica (Fig.5 izq.), además, estudios más recientes retoman este primer planteamiento, agregando mayor número de puntos de vibración ambiental y estaciones fijas de monitoreo sísmico, para definir mejor las características dinámicas en la ciudad (Fig.5 der.) (Torres el al 2008). En el estudio preliminar de microzonificación sísmica la clasificación de peligrosidad sísmica va en orden ascendente de acuerdo al número, es decir, la zona I se consideró como una zona de poco peligro y la zona IV como la de mayor peligro. De acuerdo con lo anterior, el predio del edificio del IPE se ubica en la zona III. Además, en estudios recientes se ha podido caracterizar mejor esta zona determinando que el predio se encuentra sobre una zona de periodos de 0.45 a 0.7 segundos de periodo dominante del suelo. Estos valores serán revisados con registro de vibración ambiental tomados en el sótano del edificio principal y en la planta baja del edificio anexo.

4


Figura 5. Parte izquierda, mapa de microzonificación sísmica preliminar de la zona conurbada Xalapa. Parte derecha, mapa de isoperiodos de la zona centro de Xalapa, donde se aprecian la ubicación del

IPE.

4. UBICACIÓN DE SENSORES

En el edificio principal los acelerógrafos se ubicaron, en la parte central de todos los niveles (fig. 6) y en los niveles 4, 7 y azotea se tomaron puntos adicionales en las esquinas del edifico (fig. 7).

Figura 6.- Puntos tomados en la planta baja del edifico principal

5


Azotea edifico principal

P_14

P_16

P_17

P_13P_15

EDIFICIO PRINCIPAL EDIFIC

colindancia con Telmex

calle Leandro Valle

colin

danc

ia c

on

Not

aria

Púb

lica

colindancia Notaria Púb

ESCALERA

Figura 7.- Puntos tomados en la azotea del edifico principal.

En el edificio anexo se ubicó el equipo en la parte central de cada nivel (fig. 8), además, de que en la planta baja, nivel 2 y azotea, se colocó equipo en los extremos de la planta (fig. 9).

cubo de luz

banco de datos

baño mujeres

baño hombres

pasillo vestibulo escaleras

archivo historico

sala de consejo

bañoprivado

prensa

ti

B

ESTACIONAMIENTOESTACIONAMIENTOB

rampa

escalera

colindancia con Notaria Pública

colindancia con Estacionamiento IPE

on Telmex

RINCIPAL EDIFICIO ANEXO

P_35

Figura 8.- Punto tomado en el primer nivel del edifico anexo.

6


o

area de trabajo

cubo de luz

EE2

S

AZOTEA

B

rampa

B

AZOTEA+ 0.54

AZOTEA+ 0.46

AZOTEA+ 0.46

B

escalera



mex

PAL EDIFICIO ANEXO

lescalera

P_6

P_5P_1

P_2

P_3

P_4

Figura 9.- Puntos tomados en la azotea del edifico anexo.

5. ADQUISICIÓN Y PROCESADO DE LOS DATOS La adquisición de datos se realizó con un acelerógrafo 130-anss/02 de la marca Refteck, con servo acelerómetro triaxial de escala máxima de 4 g, que adquiere y graba datos de aceleración en 3 direcciones ortogonales en una memoria extraíble tipo compact flash de 128 Mb, el rango dinámico de este equipo es de 120 dB y 24 bits de resolución. La tasa de muestreo del equipo puede ser de 40, 50, 100, 125, 200, 250, 500 y 1000 mps.

En cada punto tomado de vibración ambiental se registraron de dos a tres lapsos de 120 segundos, registrando a 100 muestras por segundo (mps). Dentro de los registros se seleccionaron cuatro ventanas de entre 20 y 40 segundos de duración para cada punto, las cuales se utilizaron para calcular espectros de Fourier y razones espectrales. Con los resultados de las ventanas se procedió a calcular promedios de sus razones espectrales, con el fin de obtener estimaciones más robustas del espectro de amplitudes de Fourier para cada punto.

6. ESTIMACIÓN DEL EFECTO DE SITIO CON VIBRACIÓN AMBIENTAL EN EL PREDIO

El uso de microtremores (vibración ambiental) para obtener la estimación de la respuesta de un sitio fue introducido en Japón en los años 50 (Kanai et al., 1954). Las mediciones de microtremores presentan un alto atractivo para la caracterización de la respuesta de sitio, por su sencillez de operación, bajo costo y rapidez con que se obtienen resultados. La técnica más popular para estimar efectos de sitio usando registros de vibración ambiental es la razón espectral entre las componentes horizontales y la vertical de un mismo registro, propuesta originalmente por Nakamura (1989).

En las Figura 10 y 11 se muestra la colocación del acelerógrafo a nivel del suelo de desplante de los edificios anexo y principal y en la figura 12 se presentan los resultados obtenidos al aplicar la técnica Nakamura para estos sitios. Se presenta una gráfica promedio para las dos componentes horizontales (NS y EW). En la figura, la línea continua gruesa indica la función de transferencia promedio obtenida para la componente horizontal del movimiento y las líneas delgadas los valores mas-menos una desviación estándar del promedio obtenido para cada una de las ventanas procesadas.

7


afiliacion

cubo de luz

pasillo

modulo de reafiliacion

escalerabodega de almacen general

AFILIACION

afiliacion

FOTOGRAFIA

sala de esperaoficialia



mexcolindancia con Bazar Enriquez

col in

danc

ia c

on B

aza r

En r

i que

z

colindancia con Banca Serfin

EDIFICIO ANEXOPAL

S

rampa

P_21

P_22

Figura 10.- Puntos tomados en la planta baja del edifico anexo.

archivo general

bañoescalera

archivo de activos

archivo general

mantenimiento

bodega

cisterna 16 M3

registro electrico

bodega

bode

ga

man

teni

mie

nto

pasillo

Sotano

s

S

escalera

calleLeandro Valle

Calle Zaragoza

colin

danc

ia c

on

Not

aria

Púb

lica


colindancia con Telmex

EDIFICIO PRINCIPAL EDIFIC

P_24

P_23

Figura 11.- Puntos tomados en el sotano del edifico principal.

El resultado utilizando la técnica de nakamura para los registros de vibración ambiental en el suelo de desplante de las estructuras no presenta un máximo espectral bien definido asociada a la frecuencia dominante del sitio, por lo que se toma un valor promedio alrededor de los 2 Hz. y un periodo dominante de 0.5 segundos, la amplificación relativa estimada se puede considerar como de 2 veces respecto a terreno firme. Estos valores ya se habíamos encontrado a partir de los puntos tomados con anterioridad en la zona y se muestran en el mapa de isoperiodos desarrollado en estudios recientes, el efecto de sitio en esta zona se presenta en una banda espectral entre 1.5 a 2.2 Hz. ( 0.7 a 0.45 seg) (Figura 5).

8


Figura 12. Funciones de transferencia obtenidas para las componentes horizontales del movimiento en suelo P22 y P23. La línea continua gruesa indica el promedio, mientras que las líneas delgadas

indican los valores más menos una desviación estándar del promedio obtenido para cada una de las ventanas procesadas

7. IDENTIFICACIÓN DE FRECUENCIAS DOMINANTES EN LAS ESTRUCTURAS Para identificar la frecuencia fundamental de la estructura se considerará como un sistema lineal sujeto a una señal de entrada o excitación, al cual responderá con una señal de salida. Se procederá obteniendo cocientes espectrales de las señales horizontales registradas en los diferentes niveles de la estructura respecto a los registros obtenidos en la base. Edificio anexo En la figura 13 se muestran los cocientes espectrales, asociados a los puntos de la azotea P1 y P6 respecto a los registros en la base de la estructura, para las dos componentes horizontales longitudinal (N) y transversal (E) respectivamente. Se puede apreciar en las razones espectrales de las señales registradas crestas máximas asociadas a las características propias de vibración, en la componente longitudinal (N) alrededor de 4 Hz y de 6 Hz en la componente transversal (E), la amplificación con respecto al suelo es de aproximadamente 10 veces.

Figura 13. Cocientes espectrales obtenidos para enfatizar la frecuencia dominante y su amplitud relativa para el punto P1 y el punto P6, en la azotea del edificio anexo.

En las figura 14 se muestran los cocientes espectrales asociados a los puntos P7 y P12 en el nivel 2 para

las dos componentes horizontales, longitudinal (N) y transversal (E) respectivamente. Identificando la frecuencia dominante alrededor de 4 Hz en la componente longitudinal (N) y de 6 Hz en la componente transversal (E), la amplificación promedio es de aproximadamente 5 veces.

9


Figura 14. Razones espectrales obtenidas para enfatizar la frecuencia dominante y su amplitud en el nivel 2 del edificio anexo.

En las figuras siguientes se muestran las razones espectrales asociadas a puntos centrales en los niveles 1, 3 y 4 para las dos componentes horizontales, longitudinal (N) y transversal (E) respectivamente. Se puede apreciar en las razones espectrales de las señales registradas claramente picos máximos asociados a las características propias de vibración alrededor de 4 Hz. en la componente Longitudinal (N) y de 6 Hz. en la componente Transversal (E), la amplificación respecto al suelo es de aproximadamente 2 veces en el nivel uno y se va incrementando conforme se aumenta el nivel. Los resultados de todos los niveles se resumen en la tabla 1.

Figura 17. Funciones de transferencia niveles 1, 3 y 4.

Tabla 1. Características de vibración identificadas en el edificio anexo.

Nivel DIRECCIÓN Longitudinal (N)

DIRECCIÓN Transversal (E)

F (Hz) T (s) A(veces) F (Hz) T (s) A(veces)

PB (NAK.)

2 0.50 2 2 0.50 2

1 4 0.25 3 6 0.17 3

2 4 0.25 5 6 0.17 5

3 4 0.25 6 6 0.17 6

4 4 0.25 8 6 0.17 8

Azotea 4 0.25 10 6 0.17 10

10


Edificio principal. Azotea En la figura 16 se muestran los cocientes espectrales asociados a los puntos 13 y 16 de la azotea, para las dos componentes horizontales se puede apreciar en las razones espectrales de las señales registradas que las características de vibración están alrededor de 1.4 Hz. en ambas componentes longitudinal (N) y transversal (E), la amplificación respecto al suelo es de aproximadamente 20 veces.

Figura 16. Razones espectrales obtenidas para enfatizar la frecuencia dominante y amplitud para el punto P13 y el punto P16, en la azotea del edificio principal.

Séptimo Nivel En la figura 17 se muestran las razones espectrales asociados a los puntos 18 y 19 en el nivel 7, para las dos componentes horizontales, longitudinal (N) y transversal (E). Se puede apreciar picos asociadas a las características propias de vibración alrededor de 1.4 Hz. en ambas componentes longitudinal (N) y transversal (E), la amplificación respecto al suelo es de aproximadamente 10 veces.

Figura 17. Cocientes espectrales obtenidos para obtener la frecuencia dominante para el punto P18 y

el punto P19 del séptimo nivel. Cuarto Nivel En las figuras siguientes se muestran los Cocientes espectrales asociados a los puntos 25 y 27 del cuarto nivel para las dos componentes horizontales. Se puede apreciar en las razones espectrales máximos alrededor de 1.4 Hz, en ambas componentes, la amplificación respecto al suelo es de aproximadamente 10 veces.

11


Figura 18. Funciones de transferencia para el punto P25 y P27 en el cuarto nivel. En las figuras siguientes se muestran las razones espectrales asociadas a los puntos centrales en los niveles PB, 1, 2, 3, 5, y 6 para las dos componentes horizontales, longitudinal (N) y transversal (E). Se puede apreciar en las razones espectrales de las señales máximos asociados a las características propias de vibración alrededor de 1.4 Hz, en las dos componentes. La amplificación respecto al suelo es de aproximadamente 3 veces en el nivel uno y se va incrementando conforme aumenta el nivel. Esta es la tendencia en todos los puntos tomados en la estructura, por lo que se considerará, ésta su frecuencia fundamental. Los resultados para todos los niveles se resumen en la tabla 2.

Figura 19. Funciones de transferencia niveles PB, 1, 2, 3, 5, y 6, edificio principal.

12


Tabla 2. Características de vibración identificadas en el edificio principal

Nivel DIRECCIÓN

Longitudinal (N) DIRECCIÓN

Transversal (E) F (Hz) T (s) A(veces) F (Hz) T (s) A(veces) Sótano (NAK)

2 0.50 2 2 0.50 2

PB 1 1.00 1 1 1.00 1

1 1.4 0. 7 2.5 1.4 0. 7 2.5

2 1.4 0.7 4 1.4 0.7 4

3 1.4 0.7 6 1.4 0.7 6

4 1.4 0.7 10 1.4 0.7 10

5 1.4 0.7 10 1.4 0.7 10

6 1.4 0.7 10 1.4 0.7 10

7 1.4 0.7 14 1.4 0.7 45

Azotea 1.4 0.7 14 1.4 0.7 45

8. COMENTARIOS

En un análisis preliminar de la geología y geotecnia, se encontró que el edificio del IPE, se encuentra desplantado en zona de depósitos de limo arenas o arenas, típicas de la zona centro de la ciudad de Xalapa. Análisis previos (Torres et al., 2003) del comportamiento dinámicos de estos suelos, muestran frecuencias dominantes entre 0.4 y 0.7 segundos, con amplificaciones menores a 3 veces. Esto se pudo comprobar con el análisis de los registro de vibración ambiental tomados en la planta baja del edificio. El cual dio un periodo dominante en un rango de .45 a .7 segundos en promedio, sin mostrar un pico marcado hacia un valor, con amplificación relativa de 2 veces. EDIFICIO ANEXO El edifico anexo presenta una forma regular tanto en planta como en elevación (Fig. 20), lo que es algo favorable para su comportamiento ante sismo. Los valores de los periodos dominantes para las componentes horizontales son: para la longitudinal (N) de 0.25 seg y para la transversal (E) de 0.17 segundos. Si observamos que la banda del periodo dominante del suelo va de 0.45 a 0.7 segundos, significa que el edifico anexo se encuentra vibrando fuera de los límites de la banda del periodo dominante del suelo. Con lo que se espera que el edificio no sufra amplificaciones dinámicas debido a un posible efecto de resonancia con el suelo, los periodos traslacionales son más pequeños que los del suelo y están en los rangos propios de una estructura de mampostería confinada con elementos de concreto estructural, las cuales son estructuras de periodos cortos tomando en cuenta que los muros rigidízan a la estructura.

13


Edificio principal

Edificio anexo

Primer Nivel

16.50

23.26

23.54

28.4439.90

10.75

40.37

Edificio principal

Edificio anexo

Segundo Nivel

16.50

23.39

28.2936.76

10.75

37.27

21.28

Edificio principal

Edificio anexo

Cuarto Nivel23.39

16.50

21.27

28.3936.77

10.75

37.27

AzoteaEdificio principal

23.39

16.50

21.27

28.39

8.54

Figura 20. Asimetría en planta del edificio principal del IPE Se observó durante el recorrido para la toma de los puntos de vibración que los edificios anexos y principal se encuentran unidos en sus niveles inferiores (PB, 1 y 2), siendo esto algo no adecuado, ya que como tienen diferente respuesta, el edificio anexo es más rígido y tiene un periodo más corto que el edifico principal, en caso de un evento sísmico, los desplazamientos de la estructura principal se verían limitados concentrándose los esfuerzos en la unión entre ambos edificios, además, la diferencia en movimientos crearía un choque entre estos lo que seguramente afectaría a los elementos de menor resistencia. En esta zona se observan grietas tanto en el piso, como en los muros y losa, que conectan ambos edificios. Por lo anterior se recomienda el desligar completamente los edificios mediante una junta constructiva para evitar futuros problemas. Además, se observó durante el recorrido que existen algunas áreas de archivos en niveles superiores, lo que concentra las cargas en esos puntos aumentando la masa en la estructura y por ende las fuerzas inerciales durante un sismo, esto afectaría a los elementos estructurales que seguramente no fueron diseñados para resistir estas cargas, además de generar efectos de torsión, por lo que se recomiendo quitar estas cargas de los niveles superiores. EDIFICIO PRINCIPAL Los valores de los periodos dominantes para las componentes de traslación, longitudinal (N) y transversal (E), son de 0.7 segundos promedio, si observamos que la banda del periodo dominante del suelo en la zona esta entre 0.45 y 0.7 segundos y que los resultados en el suelo de cimentación del edificio fueron iguales. significa que el edifico principal puede estar vibrando dentro de los límites de la banda del periodo dominante del suelo. Con lo que se espera que el edificio sufra amplificaciones dinámicas debido a una posible resonancia con el suelo. Lo anterior, aunado con que el edificio tiene asimetría en forma y en estructuración en los diferentes niveles, además, de ser un edificio de esquina (lo que podrían generar problemas de piso blando y de torsión). Se podría explicar preliminarmente la respuesta excesiva que presenta durante los sismos el edificio principal de lo comentado anteriormente. Adicionalmente, se nos informó que los materiales en los años de construcción del edificio principal fueron: concreto de f´c= 180 Kg/cm2, y acero de fs=1265 Kg/cm2, que eran los materiales típicos que en esa época se empleaban. Además, es lógico pensar que los elementos fueron diseñados con la teoría elástica, resultando elementos sobrereforzados, que podrían tener un comportamiento frágil al alcanzar su

14


máxima resistencia. El edificio había permanecido sin mostrar esta respuesta excesiva ante sismos por muchos años, lo que podría ser evidencia de la disminución de la resistencia de sus elementos por el deterioro de la calidad de sus materiales, resultado de los más de 45 años de vida de la estructura. Adicionalmente, el edificio tenía un cancel metálico que cubría las fachadas de esquina, el cual estaba muy deteriorado y representaba un peligro latente al poderse desplomar sobre las calles aledañas, esto aunado a que toda la infraestructura del edifico tenia más de 45 años, representando un problema agregado. De los resultados anteriores se sugirió el realizar un estudio más detallado del edificio principal para su reestructuración, haciendo un modelado de la estructura para las condiciones dinámicas actuales, de carga y resistencia de materiales, tratando de sacar a la estructura del periodo en que se encuentra. Además, se recomendó dentro de la reestructuración el considerar disminuir las asimetrías que existen en planta. También el desligar los edificios principal y anexo para evitar que sus diferentes comportamientos y características los dañen. Se sugirió mientras tanto, el tomar medidas preventivas para evitar cualquier desgracia, a lo que se procedió de inmediato por parte del Gobierno del Estado y el IPE, desalojando el edificio principal. Posteriormente, se formó una comisión para evaluar la solución más conveniente, si hacer estudios adicionales para su reestructuración o demolerlo y construir uno nuevo, después de hacer un análisis profundo de las ventaja y desventajas, además, del tiempo y costo entre estas dos opciones, se opto por la de demoler el edificio. Actualmente, donde estaba ubicado el edificio principal de IPE sólo se observa una explanada correspondiente a la losa sobre el sótano del edificio. Lo anterior suscitó toda una serie de opiniones sobre que se debería hacer en el lugar donde se ubicaba el edifico, habiendo opiniones de todo tipo. El terreno ubicado en el centro histórico de la ciudad tiene un gran valor comercial, además de una excelente ubicación por lo que seria recomendable la construcción de un nuevo edifico. El Instituto de Pensiones del Estado tiene contemplado el iniciar estudios de mecánica de suelos en este sitio, para conocer la resistencia del suelo y la profundidad del estrato resistente, esto para poder realizar un nuevo proyecto de edificio, que esperamos vuelva a ser un símbolo de la ciudad de Xalapa como lo fué el edificio principal del Instituto de Pensiones del Estado de Veracruz por muchos años.

9. AGRADECIMIENTOS Agradesco a los Ing. Carlos Nachon, Ing. Julio Labastida y al Arq. Francisco López por la información proporcionada de los edificios del IPE, a las autoridades del IPE por las facilidades para realizar este estudio y a los alumnos de la Facultad de Ingeniería Civil Zona Xalapa, que realizan su servicio social y tesis en el CCTUV de la de la Universidad Veracruzana, por su ayuda en el procesamiento de los datos.

10. REFERENCIAS

1. Hernández J., Rodríguez S., Torres G. (2007), “Integración de Sondeos de Mecánica de Suelos en la Zona Urbana de Xalapa, Veracruz”, Como Base para elaborar un Mapa Geotécnico. Tesis de Licenciatura (Hernández J.).

2. Kanai K., and Tanaka (1954), “Measurement of the microtremor”, Bull Earthquake Res Inst. Tokyo Univ. 32, 199-209.

3. Lermo J., G. Torres, A. Vargas, J. Almanza, J. Cruz, A. Hdez., (1995a), “Efectos de sitio en la Ciudad de Xalapa, Veracruz, México, Microzonificación Sísmica Preliminar”, Memorias del XX congreso de la academia nacional de Ingeniería, A.C. Veracruz, Ver.

4. Nakamura Y. (1989), “A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremors on the ground surface”, QR of RTRI, 30, No.1, 25-33.

5. Torres G., Lermo J., Mora I. (2003), “Evaluación de las zonas de daño en la Ciudad de Xalapa, Ver. por el sismo de 1920 (ms=6.2)”, Memorias primer simposio “Las ciencias de la tierra y el medio ambiente”. Xalapa, Veracruz. Memorias reunión anual 2003, Unión Geofísica Mexicana (ugm),. Memorias Segundo simposio nacional en ingeniería de la construcción. Xalapa, Veracruz. México.

6. Torres G., Rodríguez S., Lermo J., Mora I. (2008), “Microzonificación de peligros geológicos de la zona conurbada Xalapa”, Segundo informe técnico, proyecto patrocinado por FOMIX, fondos mixtos CONACYT- Gobierno del Estado de Veracruz.

15

sistema nacional de proteccin civil - … · altura, lo que podría producir efectos de columna...

Documents