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PATOLOGIA EN

EDIFICACIONES

CASO:

CONJUNTO HABITACIONAL

ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR

UNIVERSIDAD SAN MARTÍN DE PORRAS

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

VISIÓN 2016 CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA,

CIENCIAS AERONAÚTICAS Y ARQUIFORO

Dr Ing Javier Arrieta Freyre [email protected]

Ubicación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES

Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

El Conjunto Habitacional Enrique

López Albújar, situado en la

localidad de San Antonio, distrito

de Moquegua, región Moquegua,

fue construido entre noviembre

1995 hasta inicios de 1996.

Desde la construcción del

Conjunto Habitacional, la región

no sufrió un sismo de importancia

hasta el 21 de junio de 2001, en

que un sismo de magnitud Mw =

8.7 (mb = 6.9) con aceleraciones

horizontales del orden de 0.3 g en

Moquegua.

Según el Mapa de Zonificación

Sísmica del Perú, propuesto por la

Norma Sismorresistente E-030-

2003, Moquegua se encuentra en

la zona 3 de alta sismicidad, con un

Factor de Zona Z = 0.40, (máxima

aceleración del terreno con una pro

babilidad de 10% de ser excedida

en 50 años.

Ubicación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


. La zona de estudio se

encuentra a una distancia

aproximada de 1.9 km desde la

Plaza de Armas de la ciudad de

Moquegua.

• Topografía con moderada pendiente, el

terreno de cimentación está conformado

por un perfil de suelo tipo S3, cuyo factor

de suelo es S= 1.4 y su período es de Ts =

0.9 segundos.

• En la zona de Moquegua se pueden

diferenciar tres unidades geomorfológicas

que se han denominado Llanura Costanera,

Flanco Andino y Cadena de Conos

Volcánicos.

Descripción PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Está compuesto por 160

departamentos agrupados en 10

edificios de cuatro pisos.

Cinco edificios en la Manzana L

y cinco en la Manzana I

Distribución típica por Edificio

Descripción PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


Se aduce que los edificios se

encuentran cimentados sobre

un depósito de suelo

superficial altamente sensible

al agua.

Los desordenes se han

presentado antes de ser

terminados y ocupados(1996)

Los edificios presentan,

asentamientos, inclinaciones y

grietas de diferente magnitud

que han provocado su

inhabitabilidad.

Alcances de la Propuesta PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

ALCANCES DE LA PROPUESTA

A) INSPECCION Y VERIFICACION DE ELEMENTOS ARQUITECONICOS Y ESTRUCTURALES

B) LEVANTAMIENTO DE DAÑOS

C) ESTUDIO GEOTECNICO

c1. EXPLORACION DE CAMPO: Calicatas, Cono Peck, auscultaciones de cinentación

c2. ENSAYOS DE LABORATORIO: Clasificación, granulometría, expansión, colapso

c3. EVALUACIÓN GEOTÉCNICA

D) ENSAYO DE MATERIALES: Concreto y acero de refuerzo

E) ANALISIS ESTRUCTURAL

e1. ENSAYO DE MICROTREMOR

e2. MODELAMIENTO MATEMATICO: análisis carga lateral y asentamiento en la base

e3. RESISTENCIA Y DEMANDA ESTRUCTURAL: verificación de normatividad

e4. DETERMINACION DE DISTORSIONES

e5. ANALISIS DE LOS EFECTOS DE LA EXPANSION DEL SUELO

e6. INFORME FINAL: incluye evaluación y comportamiento de la estructura

Levantamiento de daños PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

LEV LEVANTAMIENTO DE DAÑOS EN LAS EDIFICACIONES.

L Los trabajos se realizaron en 8 jornada completas con 4 ingenieros y dos

asistentes de campo.

L Las labores específicas que se desarrollaron fueron:

Evaluación de asentamientos y desplomes de los edificios en su conjunto

a través de una nivelación global, con teodolito y nivel

• . Nivelación detallada y medición de ángulos de inclinación horizontal y

vertical mediante el empleo de un inclinómetro superficial o tiltímetro

: Registro y descripción detallada de grietas y aspecto exterior de

elementos estructurales que significan consecuencia o causa de

problemas de comportamiento.

Daños PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

DAÑOS OBSERVADOS:

Desplome general de algunos edificios, en el orden de 10 hasta 6 mm

en el nivel superior de la estructura.

Desprendimiento de tarrajeo, en especial en zonas de juntas entre

edificio y edificio.

Agrietamientos en muros: diagonales, longitudinales o sin patrón

definido. (superficial, entramado.)

Eflorescencia por humedad en zona adyacente a cisternas

años en tanque elevado, en el tope de columnas de apoyo del tanque.

Daños en exteriores (plazuela, veredas): grietas y desniveles

Fue posible identificar una gran cantidad de fisuras en prácticamente todos los

ambientes de las edificaciones. La presencia de estas fisuras varía de piso a piso y

de manzana a manzana, siendo la manzana L la más afectada, y los primeros pisos

son los más dañados, tanto en los muros de mampostería como en los pisos. El

espesor de las fisuras varía desde 0.05 mm hasta grietas de 2 mm .

Grietas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

GRIETAS EN LOSAS Y MUROS

Losas

• Max espesor de grietas: 1er nivel: 0.90 mm; 2do Nivel: 0.05 mm;

3er Nivel: 0.08 mm; 4to Nivel 0.05 mm;

• La concentración de grietas corresponde al primer nivel entre la

sala y el comedor; entre los ejes 11 y 12, son casi una línea recta.

Muros

• Corte 01: Existen pocas grietas que van en dirección diagonal y vertical, la

mayoría están ubicadas en los muros debajo de las ventanas. Grosor de

grietas de 0.05 a 1. mm.

Inclinometría PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

MEDICIONES DE INCLINOMETRIA SUPERFICIAL.

Nivelación detallada en los interiores de las losas de cimentación de cada bloque y

mediciones de ángulos de inclinación horizontal y vertical (inclinometría superficial)

mediante el empleo de un inclinómetro o tiltímetro

Para el uso de este último equipo en las mediciones de la inclinación vertical fue necesaria

la instalación de 68 platillos metálicos – que sirven de base al equipo de medición – en las

paredes de los pisos superiores de cada bloque, adecuadamente distribuidos (con un énfasis

en los bloques 5 y 8). Los platillos permitirán el control progresivo de las inclinaciones en

cada bloque, para determinar si su movimiento continúa o se ha estabilizado.

Exploración Geotécnica PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

OBJETIVOS EXPLORACION GEOTECNICA:

i. IDENTIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS

ESPECIALES DE LOS SUELOS

ii. COMPARAR LA GEOMETRÍA Y PROFUNDIDAD DE LA

CIMENTACION CON LA ESPECIFICADA EN LOS PLANOS.

iii. CONOCER EN FORMA CUANTITATIVA EL ESTADO DE

COMPACIDAD DEL SUELO Y DE ESTE MODO DETERMINAR LOS

PARÁMETROS NECESARIOS PARA EL CÁLCULO.

iv. EVALUACIÓN DEL CONTENIDO DE SALES

Calicatas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Calicata C-10

Bloque 8 Mz I

h = 4.20 m

1. De las calicatas evaluadas se han

obtenido muestras alteradas e

inalteradas. Los suelos se

clasificaron en su primera etapa

en forma visual para luego

programar la realización de

ensayos estándar y especiales de

laboratorio.

2. De las calicatas C-2 y C-7 a las

profundidades de 2.90 y 2.85 m.

se ha detectado filtraciones y se

ha obtenido muestras de agua

que se ha enviado al laboratorio

para su análisis respectivo

CALICATAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

CISMID

DIBUJO:

FECHA:

REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA

1/300

C-1

C-2 C-3

C-4

C-5

1

2 3 4

5

SRTA. PILAR AGUILAR R.

MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U01MA. MARTIN RODRIGUEZ T.

BACH. JUAN FRANCO Z.

OCTUBRE, 2003



CISMID

DIBUJO:

FECHA:


1/300

C-6

C-7 C-8

C-9

C-10

6

7 8 9

10




OCTUBRE, 2003

C-12

C-X: Calicata realizada por el CISMID - Agosto 2003

Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores

LEYENDA

MANZANA L

Calle 1

Av. San Antonio

Av. S

anta

Fort

unat

a

Cal

le 2

MANZANA I

Calle 4

Av. San Antonio

Av. M

aria

no L

ino U

rquie

ta

Cal

le 3

(KUKOVA) - Oct. 2000

PROYECTO:

PLANO:

ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO

UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA I

HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR

PROYECTO:

PLANO:


UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA L


Y : Número de Bloque

C-11

CP-03

CP-04

CP-05 CP-06

CP-01

CP-02

CP-07

CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003

CP-15

CP-11

CP-12

CP-13CP-14

CP-08

CP-09

CP-10

cota=114.415

cota=114.300

cota=110.732

cota=110.828

cota=111.627

cota=112.292

cota=112.861cota=113.082

cota=114.266

cota=114.311

cota=115.838cota=115.942

cota=115.969

cota=116.058

cota=115.871

cota=115.840

cota=116.443

cota=116.582

cota=116.395

cota=112.910

cota=112.399

Plazuela

C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003


LEYENDA




cota=99.974

cota=100.126cota=100.755

cota=101.177cota=101.579

cota=102.452

cota=103.449cota=103.448

cota=104.367

cota=103.346

cota=103.490

cota=103.054cota=102.108

cota=102.098

cota=100.720

cota=100.261

cota=100.049

Plazuela

cota=116.843

Trabajo de Campo PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar



CISMID

DIBUJO:

FECHA:


1/300

C-1

C-2 C-3

C-4

C-5

1

2 3 4

5

SRTA. PILAR A GU ILAR R.


BACH. JUA N FRAN CO Z.

O CTUBRE, 2003



CISMID

DIBUJO:

FECHA:

REVISADO: APROBADO: PLANOESCALA

1/300

C-6

C-7C-8

C-9

C-10

6

7 8 9

10

SRTA. PILAR A GU ILAR R.


BACH. JUA N FRAN CO Z.

O CTUBRE, 2003

C-12



LEYENDA

MANZANA L

Calle 1

Av. San Antonio

Av. S

anta

Fortu

nata

Calle

2

MANZANA I

Calle 4

Av. San Antonio

Av. M

arian

o Lin

o Urqu

ieta

Calle

3


PROYECTO:

PLANO:

ESTU DIO DE EV ALU ACION ESTRUCTURAL DEL CO NJUNTO

U BICA CION D E CA LICA TA S Y CO NO D E PECK-MANZANA I

H ABITACION AL ENRIQU E LOPEZ A LBU JAR

PROYECTO:

PLANO:

ESTU DIO DE EV ALU ACION ESTRUCTURAL DEL CO NJU NTO

U BICA CION D E CA LICA TA S Y CO NO D E PECK-MANZANA L

H ABITACION AL ENRIQU E LOPEZ A LBU JAR


C-11

CP-03

CP-04

CP-05 CP-06

CP-01

CP-02

CP-07


CP-15

CP-11

CP-12

CP-13CP-14

CP-08

CP-09

CP-10

cota=114.415

cota=114.300

cota=110.732

cota=110.828

cota=111.627

cota=112.292

cota=112.861cota=113.082

cota=114.266

cota=114.311

cota=115.838cota=115.942

cota=115.969

cota=116.058

cota=115.871

cota=115.840

cota=116.443

cota=116.582

cota=116.395

cota=112.910

cota=112.399

Plazuela



LEYENDA




cota=99.974

cota=100.126cota=100.755

cota=101.177 cota=101.579

cota=102.452

cota=103.449cota=103.448

cota=104.367

cota=103.346

cota=103.490

cota=103.054cota=102.108

cota=102.098

cota=100.720

cota=100.261

cota=100.049

Plazuela

cota=116.843

PROGRAMA DE CAMPO

1. NIVELACION

2. EXCAVACIONES DE CALICATAS Y MUESTREO

3. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA

4. ENSAYOS DE DENSIDAD NATURAL

5. AUSCULTACIÓN DE LA CIMENTACIÓN.


Calicata C-10

Bloque 8 Mz I

h = 4.20 m

1. De las calicatas evaluadas se han

obtenido muestras alteradas e

inalteradas. Los suelos se

clasificaron en su primera etapa

en forma visual para luego

programar la realización de

ensayos estándar y especiales de

laboratorio.

2. De las calicatas C-2 y C-7 a las

profundidades de 2.90 y 2.85 m.

se ha detectado filtraciones y se

ha obtenido muestras de agua

que se ha enviado al laboratorio

para su análisis respectivo

CALICATAS



CISMID

DIBUJO:

FECHA:


1/300

C-1

C-2 C-3

C-4

C-5

1

2 3 4

5




OCTUBRE, 2003



CISMID

DIBUJO:

FECHA:


1/300

C-6

C-7 C-8

C-9

C-10

6

7 8 9

10




OCTUBRE, 2003

C-12



LEYENDA

MANZANA L

Calle 1

Av. San Antonio

Av. S

anta

Fort

unat

a

Cal

le 2

MANZANA I

Calle 4

Av. San Antonio

Av. M

aria

no L

ino U

rquie

ta

Cal

le 3


PROYECTO:

PLANO:




PROYECTO:

PLANO:





C-11

CP-03

CP-04

CP-05 CP-06

CP-01

CP-02

CP-07


CP-15

CP-11

CP-12

CP-13CP-14

CP-08

CP-09

CP-10

cota=114.415

cota=114.300

cota=110.732

cota=110.828

cota=111.627

cota=112.292

cota=112.861cota=113.082

cota=114.266

cota=114.311

cota=115.838cota=115.942

cota=115.969

cota=116.058

cota=115.871

cota=115.840

cota=116.443

cota=116.582

cota=116.395

cota=112.910

cota=112.399

Plazuela



LEYENDA




cota=99.974

cota=100.126cota=100.755

cota=101.177cota=101.579

cota=102.452

cota=103.449cota=103.448

cota=104.367

cota=103.346

cota=103.490

cota=103.054cota=102.108

cota=102.098

cota=100.720

cota=100.261

cota=100.049

Plazuela

cota=116.843


CALICATAS



CISMID

DIBUJO:

FECHA:


1/300

C-1

C-2 C-3

C-4

C-5

1

2 3 4

5




OCTUBRE, 2003



CISMID

DIBUJO:

FECHA:


1/300

C-6

C-7 C-8

C-9

C-10

6

7 8 9

10




OCTUBRE, 2003

C-12



LEYENDA

MANZANA L

Calle 1

Av. San Antonio

Av. S

anta

Fort

unat

a

Cal

le 2

MANZANA I

Calle 4

Av. San AntonioA

v. M

aria

no L

ino U

rquie

ta

Cal

le 3


PROYECTO:

PLANO:




PROYECTO:

PLANO:





C-11

CP-03

CP-04

CP-05 CP-06

CP-01

CP-02

CP-07


CP-15

CP-11

CP-12

CP-13CP-14

CP-08

CP-09

CP-10

cota=114.415

cota=114.300

cota=110.732

cota=110.828

cota=111.627

cota=112.292

cota=112.861cota=113.082

cota=114.266

cota=114.311

cota=115.838cota=115.942

cota=115.969

cota=116.058

cota=115.871

cota=115.840

cota=116.443

cota=116.582

cota=116.395

cota=112.910

cota=112.399

Plazuela



LEYENDA




cota=99.974

cota=100.126cota=100.755

cota=101.177cota=101.579

cota=102.452

cota=103.449cota=103.448

cota=104.367

cota=103.346

cota=103.490

cota=103.054cota=102.108

cota=102.098

cota=100.720

cota=100.261

cota=100.049

Plazuela

cota=116.843

Resumen Calicatas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Manzana L

Manzana I

Cuadro 6.1. Calicatas Excavadas en el Conjunto Habitacional

Calica

ta

Ubicación

Profundi

dad (m)

Posició

n de

filtracio

nes

Número

de

muestra

s

extraída

s

Descripción

Manza

na

C-1

Esquina Bloque 1,

adyacente a la avenida

Santa Fortunata

L

3.70

N.A.

5

C-2

Bloque 2, adyacente a la

calle 1

3.45

2.90

5

C-3

Esquina Bloque 4,

adyacente a la calle 1.

4.15

3.40

5

C-4

Frente Bloque 5 que colinda

con la plazuela

4.20

3.35

3

C-5


con la plazuela

3.45

2.40

5

C-6

Esquina exterior del Bloque

6, que colinda con la calle

3.

I

3.55

N.A.

4

C-7



4.

3.65

2.85

4

C-8



4.

4.00

N.A.

3

C-9

Esq. exterior del Bloque 10,

que colinda con la Av.

Mariano L. Urquieta

5.00

N.A.

4

C-10


con la plazuela.

4.20

N.A.

5

C-11

Frente Bloque 1, que

colinda con la plazuela.

L

3.00

N.A.

3

C-12

Frente Bloque 10 que

colinda con la plazuela.

I

3.20

N.A.

4

El registro de cada calicata se presenta en el Anexo I.a, mientras que la ubicación de las mismas en el Anexo I.d.

Objetivo: Conocer en el sitio

la constitución de los suelos

en profundidad, determinar

los diferentes estratos que

constituyen el suelo y las

condiciones de compacidad y

consistencia de los mismos.

Las calicatas excavadas se

han realizado en número de

12 (6 calicatas en cada

manzana).

Penetración Dinámica PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

EPD-1: ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA (fierro corrugado f 1/2" y comba de 6 libras)

SOLICITADO: ORDESUR

PROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

UBICACIÓN: Localidad de San Antonio - Moquegua

Al interior de la Calicata C-1

REPRESENTACION GRAFICA

3.70-3.85 80

3.85-3.89 120

PROFUNDIDAD

(m)

N° DE GOLPES /

15 cm

80

120

3.84

3.85

3.86

3.87

3.88

3.89

3.9

70 80 90 100 110 120

N° de Golpes/15 cm

Pro

fun

did

ad

(m

)

NOTA: El rechazo se alcanzó a

la profundidad de 3,89 metros.

• Debido a que se encontraron suelos muy difíciles de excavar por su

dureza y/o compacidad y por la presencia de filtraciones de agua, las

calicatas no han llegado a mayos profundidad.

• A fin de determinar como varía la resistencia de estos suelos con la

profundidad, se ha realizado auscultaciones dinámicas utilizando

una comba de 6 libras y varilla corrugada de ½” de diámetro.

ENSAYOS DE PENETRACION DINAMICA

Registros Cono Peck

CP-01 ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA CONO DE PECK

SOLICITADO: ORDESUR

PROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

UBICACIÓN: Localidad de San Antonio - Moquegua

COTA RELATIVA:103,490 m.

REPRESENTACION GRAFICA

0.00 - 0.25 0

0.25 - 0.40 18

0,40 - 0,55 20

0,55 - 0,70 19

0,70 - 0,85 20

0,85 - 1,00 13

1,00 - 1,15 24

1,15 - 1,30 29

1,30 - 1,45 29

1,45 - 1,60 31

1,60 - 1,75 33

1,75 - 1,90 28

1,90 - 2,05 30

2,05 - 2,20 38

2,20 - 2,35 48

2,35 - 2,50 36

2,50 - 2,65 37

2,65 - 2,80 39

2,80 - 2,95 45

2,95 - 3,10 50

3,10 - 3,25 41

3,25 - 3,40 38

3,40 - 3,55 34

3,55 - 3,70 50

3,70 - 3,77 50

Comentario: De 0,00 - 0,25 mts, se encontró relleno; el inicio del ensayo fue a -0,25 mts.

PROFUNDIDAD

(m)

N° DE GOLPES /

15 cm

0

18

20

20

13

24

29

29

31

33

28

30

38

48

36

37

39

45

50

41

38

34

5050

19

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 10 20 30 40 50

N° de Golpes/15 cm

Pro

fun

did

ad

(m

)

PATOLOGIA EN EDIFICACIONES

ENSAYOS CONO PECK

Conocer cuantitativamente el

grado de compacidad del suelo

areno gravoso o gravo limoso que

sobreyace al suelo con

propiedades expansivas,

El ensayo consiste en el hincado

de una punta cónica de 2" de

diámetro con el golpe del martillo

de 140 lbs (63.5 Kg) de peso, que

cae libremente desde una altura de

30" (76 cm). La penetración es

continua, tomándose lecturas de

número de golpes por cada 15 cm.

En este ensayo no se recupera

muestras de suelos.

Auscultación de Cimentación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


LOSA DE CIMENTACION

UBICACION: BLOQUE 2 - MANZANA L.

A U S C U L T A C I O N : A - 1

VIGA DE CIMENTACION

NPT

Piso

PERIMETRAL

Columna

Auscultación de la Cimentación

Descubrimiento de la cimentación de

las edificaciones

Resultado: Los muros se encuentran

cimentados a una profundidad

aproximada de 1.50 metros en

promedio y la losa de cimentación a

0.40 metros.

En el caso de los muros, el terreno

de cimentación está conformado por

suelos friccionantes areno gravosos

de compacidad suelta a

semicompacta; para el caso de la

platea de cimentación, ésta se

encuentra cimentada sobre suelos

de características similares a los de

los muros, sin embargo la

compacidad es suelta

Platea de cimentación

ENSAYOS DE LABORATORIO

• Con muestras extraídas de las calicatas y de los

ensayos de densidades se realizan ensayos de

caracterización física y ensayos especiales de

laboratorio.

• 32 ensayos de clasificación de suelos

• 01 ensayo de densidad máxima

• 01 ensayo de densidad mínima

• 02 ensayos Proctor Modificado

• 02 ensayos de corte directo

• 06 ensayos químicos de suelo

• 03 ensayos químicos del agua.

• En lo que corresponde a ensayos especiales:

2 ensayos de consolidación unidimensional

4 ensayos de expansión libre

2 ensayos de colapso

2 ensayos de expansión- consolidación.

Los Análisis

Granulométrico

ASTM D-

422

Límites de

Atterberg)

ASTM D-

4318

- Contenido de

Humedad

- ASTM D-

2216

- Corte Directo

- ASTM D-

3080

Expansión

Libre,Potencial y Asen

tamiento de Suelos

ASTM D-4546

(A)

- Colapso

- ASTM D-

5333

- Proctor Modificado

- ASTM D-

1557 - Ensy de Consolid

Unidimen

- ASTM D-

2435

- Densidad Máxima

- ASTM D-

4253

- Densidad Mínima

- ASTM D-

4254

- Ensayos de Sales ST

- ASTM D-

1889

Perfil Estratigráfico PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO HABITACIONAL "ENRIQUE

SAN ANTONIO-MRCAL. NIETO-MOQUEGUA

Bach. J. Franco Z.Octubre-2003Indicada Ma. Ing. Martin Rodriguez SG-04 Ma. Ing. Martin Rodriguez

LOPEZ ALBUJAR"

S E C C I O N D - D '

ESCALA: V:1/100

ESCALA: H:1/250

B L O Q U E 6

B L O Q U E 8

B L O Q U E 9

NPT

NFL

NFVC

MURO MUROMURO MURO MURO MURO MURO

NPT

NFL

NFVC

NPT

NFL

NFVC

NPT

NFL

NFVC

B L O Q U E 7NPT

NFL

NFVC

NPT

NFL

NFVC

NV

NV

NPT

NFL

NFVC

NPT

NFL

NFVC

NV

JUNTA

SISMICA

JUNTA

SISMICA

B L O Q U E 1 0

NPT

NFL

NFVC

NPT

NFL

NFVC

MURO MURO MURO MURO MURO MURO MURO

LEYENDA

SECCION GEOTECNICA X-X'

ENSAYO CONO DE PECK

CALICATA REALIZADA POR EL CISMID, AGOSTO 2003

CALICATA REALIZADA POR KUKOVA, OCTUBRE 2000

NIVEL DE TERRENO NATURAL

NIVEL DE PISO TERMINADO

NIVEL DE FONDO DE LOSA DE CIMENTACION

NIVEL DE FONDO DE VIGA DE CIMENTACION PERIMETRAL

CP-0X

C-X(Cis)

C-Y(Ku)

N.T.N

N.P.T

N.F.L

N.F.V.C

:

:

:

:

:

:

:

:X

D D '

NTN

NTN

NTN

NTN

NTN

NTN

NTN

NTN

NTN

NTN NTN

RELLENO

SUELO

COHESIVO

SUELO

FRICCIONANTE

RELLENO

RELLENO

SUELO

FRICCIONANTE

SUELO

FRICCIONANTE

SUELO

COHESIVO

SUELO

COHESIVO

C-10(Cis)

CP-15

CP-09CP-10

CP-12

C-11(Ku)

• Hasta 0.60 se encontró material removido

compuesto por arenas bien gradadas con limo y

grava de clasificación SUCS SW-SM

• De 2.65 a 3.15 metros se presenta una arena mal

gradada con arcilla y grava de clasificación SUCS

SP-SC.

• Por debajo de los 3.15 metros de profundidad se

presenta una arcilla arenosa (CL), de color marrón

claro, húmeda, mediana plasticidad y consistencia

rígida (moro moro)

PERFIL ESTRATIGRAFICO

Densidad, Granulometría PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


ENSAYOS DE DENSIDAD

•Conocer el grado de compacidad de los

suelos sobre los que se ha cimentado las

estructuras

•10 pruebas de densidad de campo de

acuerdo a la Norma ASTM D1556. “Método del

Cono de Arena”.

Ensayos de Suelos

ENSAYOS QUÍMICOS DE SUELOS

Procedencia

Profun

didad

(m)

S.S.T.

(p.p.

m.)

SO4

(p.p.

m.)

Cl

(p.p

.m.)

PH

Agre

sión

Auscultación

A-1 a A-9

0.95

400.0

0

--

--

7.3

-

Leve

Auscultación

A-10 a A-12

0.95

1,505.

00

--

--

--

Leve

Calicata C-

5/M-3

1.70-

2.65

1,110.

00

--

--

--

Leve

Calicata C-

10/M-3

2.05-

2.90

1,095.

20

--

--

--

Leve

Vivienda

Adyacente

Bloque 10, Mz

I

1.50

1,459.

20

--

--

--

Leve

Vivienda

Adyacente

Bloque 5, Mz

L

1.60

2,478.

00

--

--

--

Leve

PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Ensayos de Agua

Cuadro 6.5. Resumen de Ensayos Químicos (Análisis de Suelos)

ENSAYOS QUÍMICOS DE AGUA

Procedencia

Profun

didad

(m)

S.S.T.

(p.p.

m.)

SO4

(p.p.

m.)

Cl

(p.p

.m.)

PH

Agre

sión

CEI 265 “San

Antonio de

Padua”

3.00

14,00

0.00

4,803

.00

2,94

3.18

7.6

Perju

dicial

Calicata C-2

(Manzana L)

2.90

12,12

0.00

3,842

.40

2,76

5.88

7.3

Perju

dicial

Calicata C-7

(Manzana I)

2.85

2,020.

00

1,440

.90

198.

58

7.3

Perju

dicial


Módulo de Balasto PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


ESTIMACION DEL MODULO DE REACCION DE LA SUBRASANTE

Con la finalidad de hacer un modelamiento de la reacción del suelo, se ha considerado

de acuerdo al estudio geotécnico, que la cimentación de los 10 bloques

(conformado por losa y muro) se apoyan en suelos arenosos gravosos en la que la

losa tiene una profundidad de cimentación de 0.40 metros y los muros a 1.50

metros en estado de compacidad suelto para la losa y semi compacto a compacto

para los muros.

El módulo de reacción de la subrasante o módulo de balasto (Ks), fue determinado en

base a la correlación dada por Scott (1981) en la que propone para suelos arenosos

el uso de la siguiente expresión como valor corregido:

KS (Tn/pie3)= 6Nc

El valor de N corresponde a la resistencia a la penetración dada por el ensayo SPT; sin

embargo en la zona se realizó ensayo de Cono de Peck, el cual se correlaciona con

el valor de N. En el siguiente cuadro se presenta los valores de N obtenidos, los

valores de corregidos y el coeficiente de balasto para cada uno de los 10 bloques.

Bloque N losa N losa K losa N muro Nmuro K muro

no corregido corregido kg(cm3 no corregido corregido0 kg/cm3

1 10 35 8 25 63 13

2 9 32 7 15 38 8

corregidoN6pie

TnK

3s

N

N

Análisis de la Cimentación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


ANALISIS DE LA CIMENTACION

El análisis de la cimentación, se ha realizado por capacidad portante y

por asentamiento, así como también se hace una evaluación del

problema de la expansión del suelo que debe ser considerado para la

reparación de la mencionada estructura.

La profundidad de cimentación es adecuada y que el efecto de la

expansividad del terreno debe contrarrestarse a fin de garantizar que no

se produzcan más daños en la estructura

Para la Capacidad de carga admisible se ha considerado los parámetros

de suelo obtenidos mediante los ensayos de corte directo realizados en

laboratorio y de acuerdo a la correlación del ensayo SPT (Cono Peck)

con el parámetro f del suelo.

Utilizando la fórmula de Meyerhoff (1963), los valores de capacidad

admisible de carga, considerando un factor de seguridad de 3, son:

Muro : 1.35 Kg/cm2.

Platea : 1.70 Kg/cm2

Asentamientos PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Estimación de Asentamientos

La estimación de los asentamientos se calculará con los resultados de los

ensayos de penetración dinámica y los esfuerzos que los muros están

transmitiendo al terreno. Solo se estima que el asentamiento se produce en

el suelo friccionante ya que el suelo areno arcilloso o arcilloso es de

características expansivas.

De acuerdo a los resultados de los ensayos de penetración dinámica el valor

mínimo de N (SPT) es de 13 golpes/pie , por lo que el asentamiento será

estimado mediante la siguiente expresión.

s (pulg) = 3 Dif P(tsf) [2B/(1+B)]2

N De los cálculos realizados, el asentamiento estaría en el orden de 1.39

cm, lo que se considera aceptable.

Potencial expansivo PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Evaluación del Potencial de Expansión

Los resultados de los ensayos de expansión libre y expansión

controlada muestran que el estrato de arcilla limosa y arena arcillosa

tienen un alto índice de expansión, llegando hasta el 22.9% cuando el

material en su estado natural se encuentra con bajo contenido de

humedad. Este índice de expansión disminuye en función al contenido

de humedad inicial de la muestra.

En estos ensayos se ha determinado que la carga necesaria para

controlar la expansión del suelo varía entre 0.40 Kg/cm2 para la arena

arcillosa, 7.12 Kg/cm2 para la arcilla arenosa y 11.1 Kg/cm2 para la arcilla

con arena, valores que son muy altos para ser transmitidos por la

cimentación sin generar una falla por resistencia cortante del terreno. En

consecuencia la alternativa viable para evitar que estos suelos

potencialmente expansivos sigan dañando las estructuras es evitar que

se sigan saturando por lo que la solución radica en construir sistemas

de drenaje que eviten que estos suelos inestables se humedezcan.

Pantalla impermeable PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Como alternativa de solución para

evitar que los suelos se sigan

expandiendo, es conveniente impedir

la llegada y de agua a la zona de la

cimentación donde se encuentran

asentadas las 10 edificaciones del

conjunto habitacional.

Ello se logrará mediante pantallas

perimetrales impermeables, con

geomembranas y subdrenes.

Se considera también el drenaje para

su eliminación de estos flujos de

agua.

Ensayo de materiales PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

CALIDAD DEL CONCRETO Y VERIFICACIÓN DE REFUERZO

CONCRETO: Con la finalidad de evaluar la calidad del concreto, a través de su

resistencia a la compresión, se realizó un programa de extracción de testigos con

broca diamantada según la norma ASTM C42 Ensayo de Núcleos de Concreto

Las muestras extraídas fueron sesenta y ocho (68), entre testigos en vigas, columnas,

placas, losas de cimentación y vigas de cimentación.

ACERO: Se verificó la ubicación del acero de refuerzo en los elementos estructurales

El equipo utilizado fue el siguiente:

- Máquina diamantina marca SHIBUYA (aproximadamente 20 kg. de peso).

- Brocas diamantinas de 2“ y 3” de diámetro, para la extracción de testigos en

os elementos.

- Detector de acero PROFOMETER 4, modelo S.

- Accesorios.

Debe mencionarse que el concreto especificado en los

planos es de 175 Kg/cm2 para la cimentación y de 210

Kg/cm2 para el resto de los elementos.

Resultados PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Cuadro 8.3

Resultados de los Ensayos a Compresión en Placas.

Manzana L (Bloques 1 a 5)

Resistencia

(Kg/cm2)

1

M1

1º Piso

162

1

M5

2º Piso

129

2

M1

1º Piso

209

2

M5

2º Piso

143

3

M1

1º Piso

101

3

M3

2º Piso

161

4

M1

1º Piso

186

4

M3

2º Piso

133

5

M1

1º Piso

149

Bloque

Muestra

Ubicación

5

M3

2º Piso

127

Promedio en placas: 150,0 Kg/cm2

CONCRETO: Resultados de los Ensayos

a Compresión en Placas.

Manzana L (Bloques 1 a 5) ACERO: La verificación del refuerzo,

en algunos elementos estructurales se

realizó empleando el equipo de

detección de acero, con el cual se pudo

determinar la posición aproximada de

las varillas. No se pudo determinar el

diámetro por tener los elementos

estructurales recubrimientos mayores

a 5 cm

Manualmente se realizó la

verificación en placas ubicadas en el

primer y segundo piso en relación de

dos por bloque. El espaciamiento fue

de 20 a 27 cms y el r= 8 cms

El refuerzo de las placas establecido

en los planos era, para el refuerzo

horizontal, D 3/8” @ 0.20 m, y para el

refuerzo vertical, D 3/8” @ 0.30 m.

• Promedio en vigas de cimentación: 240 Kg/cm2

ANALISIS ESTRUCTURAL PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


ANALISIS ESTRUCTURAL

LOS DIEZ BLOQUES TIENEN UNA CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL SIMILAR:

• sistema portante de muros de albañilería de arcilla cocida

• algunos muros de concreto armado que aportan rigidez lateral

•. losas aligeradas de entrepiso de 0.20 m de espesor.

• platea de cimentación de C.A. de 0.35 m de espesor

• vigas interiores de cimentación ubicadas donde hay muros

• Las profundidades de desplante de

las vigas interiores y de la losa de

cimentación son diferentes, razón

por la cual las propiedades del

terreno, en términos del módulo de

reacción de la subrasante (módulo

de balasto), presentan una

distribución no uniforme.

Microtrepidaciones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

MICROTREMOR:

Los ensayos sirven para determinar

las características dinámicas reales de

la edificación. Se emplean sensores

suficientemente sensibles tales que

registren la vibración en la dos

direcciones horizontales y en la

vertical. Estas señales en voltaje

(análogas) son convertidas mediante

una tarjeta análogo-digital y

analizadas.

Se concluye que la vibración más

significativa en la dirección

longitudinal ocurre en un rango que

va de los 6,0 a los 5,6 Hz, es decir un

período entre 0,15 a 0,17 s. En la

dirección transversal un período

entre 0,13 a 0,15 segundos

EQUIPOS:

Equipo analizador de

microtrepidaciones; Tokyo Sokushin.

Computadora portátil, PC Toshiba SS-

3480 PA-DS60P1N8M. CPU Pentium III

600MHz. RAM 64MB. Disco duro 12 GB.

Tres sensores de Servo-velocidad de 10

kines Tokyo Sokushin.

Programa SPC35-N, para la adquisición

de datos y procesamiento de la

transformada rápida de Fourier (FFT).

Modelo PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

MODELO UTILIZADO

Se preparó un modelo matemático usando el

programa de cómputo ETABS V8. Las vigas y

columnas fueron modeladas usando elementos

de pórtico (FRAME), mientras que los muros de

albañilería, muros de corte, y losas fueron

modelados usando elementos de cáscara

(SHELL).

Para la condición de análisis por cargas de

gravedad, se realizó el análisis de modelos

típicos, habiéndose establecido como tales

aquellos que presentaban propiedades

geotécnicas similares, para el análisis de los

esfuerzos y los asentamientos de las losas de

piso y muros de los edificios.

Modelos típicos:

Modelo I : bloques 1, 4, 6, 7, 9, 10

Modelo II : bloques 2, 3 y 8

Modelo III : bloque 5.

Para el análisis sísmico, sólo se

consideró un modelo, dado que

la variación del coeficiente de balasto

no influye significativamente

Estructura original

Estructura agrietada

Estructura reforzada

Estructura Original PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

ESTRUCTURA ORIGINAL

Se consideraron los siguientes

parámetros:

ALBAÑILERIA

- f'm = 45 kg/cm2

- Em = 21,000 kg/cm2

- g = 1,800 kg/m3

CONCRETO

- f'c = 150 kg/cm2 (de las pruebas en

los testigos de concreto)

- Ec = 15000 (f'c)1/2 = 184,000 kg/cm2

- g = 2,400 kg/m3

Períodos Est Original PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


Figura 10.2 Estructura Original, primer modo.

Modo traslacional en la dirección X, T=0.166 seg

Figura 10.3 Estructura original, segundo modo.

Modo traslacional en la dirección Y, T=0.1635 seg

Figura 10.4 Estructura Original, tercer modo.

Modo torsional en la dirección Z, T=0.1614 seg

MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA: Períodos asociados a

los 20 primeros modos; masa participante mayor al 90% en todas las direcciones

Tabla 10.1 Estructura Original. Períodos y factores de masa participante acumulada

Períodos y masa participativa

Suma

UX

1

0.1660

66.092

0.888

0.909

2

0.1635

67.287

77.061

2.228

3

0.1614

68.153

78.642

80.883

4

0.1340

79.741

78.697

81.131

5

0.1141

79.743

79.850

81.135

6

0.0902

79.779

80.945

81.138

7

0.0697

79.785

81.018

81.304

Porcentaje de masa acumulada

efectiva por modo

Mod

o

Periodo

(seg)

Suma

UY

Suma

RZ

Estructura Agrietada PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

ESTRUCTURA ORIGINAL

ALBAÑILERIA: f'm = 45 kg/cm2; , Em = 21,000

kg/cm2 ; g = 1,800 kg/m3

CONCRETO: f'c = 150 kg/cm2 ;

- Ec = 15000 (f'c)1/2 = 184,000 kg/cm2

- g = 2,400 kg/m3

Estructura original

Estructura agrietada

Estructura reforzada

ESTRUCTURA AGRIETADA

La rigidez lateral de los muros de

albañilería es menor. Se considera el

valor del módulo de elasticidad de la

albañilería como la mitad del módulo

considerado en caso de la estructura

original.

ALBAÑILERIA

- Em = 10,500 kg/cm2

- g = 1,800 kg/m3

CONCRETO

- Ec = 184,000 kg/cm2

- g = 2,400 kg/m3

Periodo Est Agrietada PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Figura 10.5 Estructura Agrietada, primer modo.

Modo traslacional en la dirección Y, T = 0.203 seg

MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA: Períodos asociados a

los 20 primeros modos; masa participante mayor al 90% en todas las direcciones

Figura 10.6 Estructura Agrietada, segundo modo.

Modo torsional en la dirección Z, T = 0.202 seg

Figura 10.7 Estructura Agrietada, tercer modo.

Modo traslacional en la dirección X, T = 0.196 seg

Los periodos de la estructura

agrietada son mayores que la

estructura original debido a la

degradación de la rigidez

Analisis Sísmico Est Original PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


ANALISIS SISMICO: ESTRUCTURA ORIGINAL

La estructura original fue analizada usando la norma sismorresistente vigente a la fecha en que

fue diseñada, es decir, la norma de 1977. Adicionalmente, se analizó la estructura original bajo

las consideraciones de la norma vigente actualizada, la cual fue promulgada en abril de 2003

Espectro de aceleraciones

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Periodo

Acele

ració

n (

g)

Figura 10.8 Espectro de aceleraciones.

Norma Sismorresistente 1977

Espectro de aceleraciones

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Periodo

Ac

ele

rac

ión

(g

)

Figura 10.9 Espectro de aceleraciones,

Norma Sismorresistente 2003

- Zonificación: Z = 1.00 Importancia “C”:

U=1.00

- Suelo tipo II: S= 1.4 Ts = 0.9 seg.

Amplificación Sísmica: C= 0.4

con C= 0.8 /[(T/Ts) +1] 0.16< C <0.4

Según la configuración estructural, el período

fundamental es menor a 0.6 segundos; Rd= 2.5

Peso = 1178 t V= 264 t C Basal= 22 %

ZUSC

Rd

- Zonificación: Z = 0.4 Importancia: U=1.00

- Suelo tipo II: S= 1.4 Tp = 0.9 seg.

Amplificación Sísmica: C= 2.5

con C= 2.5 /(Tp/T) C =< 2.5

Según la configuración estructural, el período

fundamental es menor a 0.6 segundos;

Rd= =.75 x 6.00= 4.0 (irregular en planta)

Peso = 1178 t V= 367 t C Basal= 31 %

P V =

Resultados Est Original N1977 PATOLOGIA EN EDIFICACIONES


Distorsiones de entrepiso

Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por

debajo del límite dado por la norma sismorresistente 1977, el cual es

igual a 0.01.

La distorsión de entrepiso para el nivel de base del tanque es la mayor

de todas (0.000126). Se debe notar que este valor máximo es menor

que 0.015, el cual, según la norma, debería usarse como límite en los

entrepisos que no tengan elementos susceptibles de dañarse por la

deformación relativa

Esfuerzos cortantes

Se determinó que los esfuerzos máximos actuantes

en los muros de albañilería para las dos direcciones

del sismo son menores( equivalen al 50%) que los

esfuerzos admisibles recomendados en la norma de

albañilería ( entre 1.98 y 2.1 kg/cm”)

ESTRUCTURA ORIGINAL E-030 1977

Resultados Est

Original N2003 PATOLOGIA EN EDIFICACIONES



Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por debajo del

límite dado por el reglamento peruano sismorresistente para estructuras de

albañilería confinada, es decir, menores que 5 por mil

Sin embargo, en el nivel de la base del tanque elevado, cuya estructura es

aporticada, o apoyada en pórticos de concreto armado, en el cual su límite 7 por

mil, la distorsión de entrepiso considerando el sismo en la dirección X es mayor

a la distorsión de entrepiso exigida en la norma sísmica vigente 0.0167 > 0.007).

Esfuerzos cortantes

Se determinó que los esfuerzos máximos actuantes (1.1 a 2.1 kg/cm2) en los

muros de albañilería para las dos direcciones del sismo son menores que los

esfuerzos admisibles recomendados en la norma de albañilería vigente, salvo

en el piso 2 para el sismo actuando en la dirección y, donde el esfuerzo máximo

es ligeramente mayor al esfuerzo admisible (2.06>2.02)

ESTRUCTURA ORIGINAL E-030 2003

Resultados Est AgrietdaN2003 PATOLOGIA EN EDIFICACIONES



Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas

están por debajo del límite dado por la norma sismorresistente

2003, el cual es igual a 0.005. Sin embargo, la distorsión de

entrepiso para el nivel de base del tanque en la Dirección X, es

mayor que el máximo especificado

Esfuerzos cortantes

Se puede apreciar que los esfuerzos máximos en los muros de

albañilería son menores que la estructura original, la diferencia

esta siendo tomada por las placas existentes. El caso más

desfavorable corresponde al sismo actuando en la dirección Y.

ESTRUCTURA AGRIETADA E-030 2003

Estructura REFORZADA PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

ESTRUCTURA REFORZADA

Al estar los muros agrietados, se

propone cambiar algunos muros de

albañilería por muros de concreto

armado de 15 cm de espesor.

ALBAÑILERIA

- Em = 10,500 kg/cm2

- g = 1,800 kg/m3

CONCRETO

- Ec = 184,000 kg/cm2

- g = 2,400 kg/m3

CONCRETO NUEVO (PLACAS DE

REFUERZO)

- Ec = 210,000 kg/cm2

Estructura Reforzada

Estructura Original

Estructura REFORZADA PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Estructura Reforzada

Figura 11.1 Ubicación de Muros de Concreto Armado Adicionales

DIAGNOSTICO INTEGRAL

En base a la evaluación

geotécnica, el levantamiento de

daños observados y las

mediciones adicionales de

desniveles e inclinometría

superficial, los edificios

presentan un patrón de daños y

desniveles sumamente

variable, lo cual está asociado

al efecto de la expansión no

uniforme de los suelos del

depósito de arcilla limosa y

arena arcillosa subsuperficial.

Análisis Cargas de

Gravedad


Se realizó el análisis de modelos típicos, en los que se supuso el suelo como flexible,

habiéndose establecido como modelos representativos aquellos que presentaban

propiedades geotécnicas similares

k losas cimentación k vigas de cimentación

Modelo I : Bloques 1,4,6,7,9 y 10 7 kg/cm3 13 kg/cm3

Modelo II: Bloques 2,3 y 8. 7 kg/cm3 8 kg/cm3

Modelo III : Bloque 5 14 kg/cm3 16 kg/cm3

Modelo I: Esfuerzos en

muros

Los resultados muestran que

para todos los niveles, los

esfuerzos verticales debido a

la carga muerta son menores

que los valores admisibles

propuestos en la norma de

albañilería

Modelo II: Esfuerzos en losas

El análisis de los esfuerzos en

la losa indica valores

relativamente altos para la

capacidad resistente de la losa,

aun cuando los cálculos han

sido ejecutados en la condición

de cargas permanentes

En Losas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

Esfuerzos en losas

El análisis indica valores

relativamente altos para la

capacidad resistente de la losa,

aun cuando los cálculos han sido

ejecutados en la condición de

cargas permanentes.

Desplazamientos en losas

Los resultados muestran que los

desplazamientos verticales

debido a la carga muerta son

menores que los

desplazamientos ocurridos en la

estructura

Análisis por Asentamientos PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

ANALISIS DE EFECTOS DEBIDOS

A LOS ASENTAMIENTOS

Se realizó el análisis del Bloque 6,

aplicando desplazamientos

verticales prescritos en la losa de

cimentación, similares a los

asentamientos obtenidos de las

mediciones de campo

Figura 10.13 Levantamiento de asentamientos en Bloque 6

Figura 10.14 Vista de la deformada debida a la deformación impuesta


desplazamientos verticales máximos en

todos los niveles son bastante similares. En

cambio los desplazamientos horizontales

máximos se incrementan con la altura, lo que

indica la inclinación de algunos muros que

se ha podido observar en el trabajo de

campo realizado

Análisis ppor Asentamientos PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

ESFUERZOS EN MUROS DE ALBAÑILERIA


esfuerzos máximos actuantes en los

muros de albañilería para las dos

direcciones de la edificación son

mayores que los esfuerzos

admisibles recomendados en la

norma de albañilería vigente E-070. El

análisis interpreta que para el nivel de

asentamientos producido los muros de

albañilería han sobrepasado su

capacidad, el cual ha sido corroborado

con el trabajo de campo llevado a

cabo.

Máximos Esfuerzos de corte en eje 2

Conclusiones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

CONCLUSIONES

• Los daños en los muros de albañilería se deben fundamentalmente a los

asentamientos generados por el suelo expansivo existente en la zona.

• Salvo en la zona de los tanques elevados, la estructura cumple los

requerimientos de la norma sismorresistente del año 1977.

Es muy probable que los daños en la zona del tanque elevado se deban al

sismo del 2001.

El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente altos para

la capacidad resistente de la losa, aun cuando los cálculos han sido ejecutados

en la condición de cargas permanentes

Los muros de albañilería han sufrido daños moderados a severos debido a

los asentamientos, por lo que es necesario su reparación y reforzamiento para

que las estructuras puedan cumplir con la función para la que fueron diseñadas.

En los trabajos de reparación y reforzamiento debe considerarse

adecuadamente el reforzamiento de las losas de cimentación, con la inclusión

de refuerzo adicional y puente de adherencia entre el concreto existente y la

capa de concreto nuevo a ser adicionado.

Conclusiones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

CONCLUSIONES

• Como alternativa de solución para evitar que los suelos se sigan expandiendo,

es conveniente interceptar el agua subsuperficial antes que llegue a la zona

donde se encuentran asentados los 10 edificios. Ello se puede lograr mediante

pantallas perimetrales impermeables (muros de concreto o geomembranas). Las

aguas retenidas deberán evacuarse, mediante un sistema de drenaje adecuado,

fuera de la zona de cimentación de los edificios del conjunto habitacional

Recomendaciones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

R1. Aunque los valores del concreto utilizado en vigas, columnas y placas es, en

general, menor que el especificado, los daños observados en los edificios no

están asociados en primer término a esa deficiencia. Los asentamientos

diferenciales producidos por el levantamiento irregular de la cimentación son la

causa de las grietas presentes en las losas y en los muros de albañilería.

R2. Las losas de cimentación de algunos edificios presentan rajaduras, algunas de

las cuales pueden incrementarse cuando los edificios estén en servicio y soporten

una sobrecarga. El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente

altos para la capacidad resistente de la losa, aún cuando los cálculos han sido

ejecutados en la condición de cargas permanentes. En consecuencia, en los

trabajos de reparación y reforzamiento debe considerarse adecuadamente el

reforzamiento de las losas de cimentación, con la inclusión de refuerzo adicional y

puente de adherencia entre el concreto existente y la capa de concreto nuevo a ser

adicionado.

R3. El agrietamiento de los muros, con valores máximos en general de 2 a 3 mm, y

con valores excepcionales de 5 mm (bloques 6, 9 y 10) y hasta 7 mm (bloque 7), se

considera resanable, para restablecer la capacidad resistente de los muros

mediante un llenado de fisuras y grietas mediante inyecciones de material

epóxico.

Recomendaciones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar

R5. Aunque con el análisis sísmico de la edificación típica

con los parámetros de diseño de la norma sismorresistente

E-030-77, se cumplen los requerimientos de distorsiones y

fuerzas resistentes, para el análisis con la norma E-030-2003

vigente, cuyos requerimientos son más exigentes, el edificio

ya no cumple con los requisitos de resistencia en los muros

de albañilería (en la dirección y) ni de distorsiones en los

soportes del tanque elevado, por lo que debe ser reforzado y

rigidizado antes de su puesta en servicio

R5.En base a estas consideraciones, los trabajos de

reparación y reforzamiento tendrían un costo directo

estimado de S/. 2 010 237 (dos millones diez mil doscientos

treinta y siete nuevos soles).

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