10 Edificacion Sismoresistencia

8/13/2019 10 Edificacion Sismoresistencia

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DonDon NOTAS TECNICASPARA LA CONSTRUCCIONNOTAS TECNICASPARA LA CONSTRUCCION

f olletocoleccionable

Nmero 10 - Noviembre/Diciembre de 1999

tema:tema:

ESTEBOLE TINESTADISEADOPARAMAESTROS, OFICIALESY AYUDANTESDECONSTRUCCIONY TODASAQUELLASPERSONASQUEESTANVINCULADASAESTEARTE. EL BUENUSOQUESELEDEALAINFORMACIONAQUI PRESENTADAESRESPONSABILIDADDELUSUARIOY NODESUSCREADORES.

PARASUSCRIPCIONESY MAYORINFORMACIONESCRIBAAL A.A. 030442 CALI

SismoresistenciaSismoresistencia


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Notas tcnicas para la costruccin - Don Sebas


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Notas tcnicas para la costruccin - Don Sebas

Es comn que al inicio de una obraequea no se tengan en cuenta losspectos de sismorresistenciaorque se cree que slo afectan a

as grandes construcciones, peroomo hemos observado en los

ltimos aos, en nuestro pas hancurrido fuertes temblores que hanransformado ciudades completas enrgicos panoramas de destruccin,casionando gravsimos daos en

odo tipo de construccin, desdeltos edificios hasta pequeas

viviendas, tal como ocurri el 25 deEnero de 1999, cuando el ejeCafetero fue sacudido por un fuerteismo que afect las estructuras de

muchas edificaciones en municipios

omo Armenia, Calarc y Pereira,ntre otros.

La posibilidad de volver a enfrentarmovimientos telrgicos de grandesmagnitudes es muy alta, esto debido

nuestra ubicacin geogrfica que

orresponde a una zona conmltiples fallas geolgicasdenominada Zona de riesgossmico alto. Por lo anterior nuestraesponsabilidad como constructoress aplicar las normas mnimas deeguridad que nos permitan

garantizar un buen comportamientode las estructuras cuando seansometidas a este tipo demovimientos.

La Asociacin de Ingenieros delValle A.I.V, me han permitidoapoyarme en su cartilla llamadaLecciones de sismorresistencia pormi colega el maestro ArmandoCasasfuertes, para hablarles un

poco del tema y darles algunasrecomendaciones, de acuerdo con lanorma Ssmica Colombiana NSR -98.

El alcance de este boletn ser nicamentepara viviendas de uno o dos p isos, siempre y

cuendo sean edificaciones sencillas.


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Sismoresistencia

Comnmente los llamamostemblores, pero si los efectos soncatastrficos, decimos que sonterremotos. Las verdad es que sonfuerzas naturales ocasionadas porel acomodamiento de las capas enel interior de la tierra,

normalmente son impredecibles yactan a gran velocidad, por lo quesiempre nos toman por sorpresa yla nica forma de prepararnos esconstruyendo muy bien nuestrascasas, hacindolas seguras paraproteger nuestro patrimonio ynuestras vidas.

os sismos


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Sismoresistencia

Para que los muros puedansostener las fuerzas desatadas porlos sismo, se deben amarrar

perfectamente, si no, le puedeocurrir lo mismo que a las fichas dedomin del siguiente ejemplo:

Por lo tanto, necesitamos amarrartodos los muros de nuestrasviviendas asi:

Para que la distancia de A a B semantenga igual, se requiere unaviga de amarre, de concreto

reforzado en la cimentacin.Para que la distancia de C a D semantenga igual, necesitamos unaviga de amarre sobre el muro y laestructura del techo debe estaranclada sobre la viga.


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Sismoresistencia

Para que las distancias de A a C yde B a D se conserven iguales ,son necesarias columnetas de

amarre o de confinamiento enconcreto reforzado, anclados en laviga de amarre de cimentacin y enla viga de amarre sobre los muros.A pesar de haber construido losamarres, en algunos caos lo murosse agrietan. Veamos por qu:

Sin embargo, los muros se puedenreparar, siempre y cuando lavivienda se encuentre en la

categora de dao III.

Sismorresistencia

Cuando construimos casassismorresistentes, lo hacemosseguros de que soportarn losfuertes movimientos ocasionadospor los sismos, esto no quiere decir

que las haremosindestructibles, pues todos losmateriales de la naturalezaalcanzan el estado de fatigacuando son sometidos acontinuas y fuertes cargas,terminando por romperse. Perosi estos materiales estn bienunidos y son de buena calidad,soportarn an ms y dado elcaso de que se rompan,siempre habr tiempo para

evacuar y s salvar la vidahumana.


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Sismoresistencia

Ahora miremos algunos aspectosimportantes para construir nuestrasviviendas sismorresistentes o queresistan los movimientosocasionados por los temblores.

La arena, la grava o triturado y elbalasto deben estar bien lavados yno contener materia orgnica.

Cuando usemos balasto, nopermitamos que contenga piedrasgrandes y/o poca arena; laproporcin adecuada esaproximadamente una parte dearena por dos partes de piedras,entre pequeas y medianas, lasms grandes no deben tener msde cuatro centmetros de dimetro.

Recomendaciones

Prepararemos un buen concreto,

teniendo en cuenta lo aprendido enlos boletines anteriores. El agua que utilicemos debe serlimpia, ya sea del acueducto, de lalluvia, de quebradas o cualquierotra fuente que nos garantice laausencia de sales, azcares,

aceites, cidos, materia orgnica osustancias alcalinas. Tengamosmucho cuidado en zonas cafeteras,pues el agua procedente delprocesamiento del caf contieneazcares.

El cemento debe cumplir con lasnormas tcnicas colombianas, porlo que debe ser de una marcareconocida y proceder de buenosalmacenajes, as evitaremos queest endurecido o en forma degrumos.

En cuanto a los materiales


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Sismoresistencia

El transporte del concreto, entreel punto de mezclado y lacolocacin, se debe hacer en

baldes o carretas, no permitamosque sea tirado con pala, aunque lamezcla se prepare cerca del sitio.Hagamos el transporte con cuidadopara evitar saltos o golpes quesegreguen la piedra o el agregadogrueso.

Para medir los materiales sedeben usar los acostumbradoscajones de madera de 33x33x33 ynunca permitamos que la medidase haga con paladas o carretadas.El agua tambin se debe medir y nodebe superar a la mitad del pesodel cemento, no la proporcionemosdirectamente de la manguera alconcreto.

Recordemos que una mezcla muyseca o con poca agua no permite lacorrecta hidratacin del cemento, loque genera un concreto deficiente.Si por el contrario se usademasiado agua, se obtiene una

colada que al endurecer forma unconcreto de muy bajas resistencias.El agua se debe proporcionar pocoa poco hasta obtener una mezclaplstica que no se desbaratecuando trate de formar una bolacon la mano, ni que se escurra

entre los dedos .

Evitemos al mximo lapreparacin de concreto a mano,siempre que sea posible utilicemosun trompo o mezcladora, o pidamosconcreto premezclado a una planta

concretadora.


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Sismoresistencia

El concreto requiere de un buencurado, ya que las partculas decemento al reaccionar con el aguageneran calor ocasionando fisuraso grietas, lo cual se puede controlarmantenindolo fresco una vez hayacomenzado a endurecer; esto selogra rocindole permanentementeagua o usando algn recubrimientoque garantice su humedad por lomenos durante los ocho primerosdas.

Una vez colocado el concreto, sedebe vibrar para sacar las brbujasde aire generadas durante elmezclado y evitar as loshormigueros, esto se hace con unvibrador o una varilla lisa de mediapulgada, con la punta redondeada.Se debe tener en cuenta que alvibrar no se deben golpear loshierros porque esto provocara unavibracin excesiva que ocasionarala segregacin del agregadogrueso.


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Sismoresistencia

En cuanto al hierro o acero derefuerzo, observemos su calidad ygaranta, adems tengamospresentes los siguientes cuidados: Revisemos muy bien todo el hierroantes de vaciar el concreto,verifiquemos que est biencolocado, amarrado y limpio. Si elhierro tiene concreto adherido, estese debe limpiar con un cepillo deacero.

Se puede utilizar hierro oxidado,es decir, que haya cambiado a uncolor rojizo por estar en contactocon el aire, pero nunca se puedeusar corrodo o que se hayaempezado a descascarar o adesprender en laminillas.

Los traslapos de hierrolongitudinal, tanto en vigas cono encolumnas, no deben ser menoresde sesenta centmetros.

Si a las formaletas se impregna

ACPM o algn tipo de aceitequemado para facilitar el desmolde,tengamos la prevencin de realizaresta labor fuera del sitio de trabajopara no untar el acero, lo cual leocasionara prdida de adherenciacon el concreto.

En las vigas de cimentacin sedebe tener mucho cuidado paraevitar que el hierro quede encontacto con la tierra.

Exijamos bloques de concreto oladrillos de buena calidad,recordemos un poco lo mencionado

en nuestro ltimo boletn. Que sean unidades de buenaresistencia, es decir que superenlos 30 Kg/ cm . Con tamaos que podamosmanejar con nuestras manos.


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Sismoresistencia

Que no sean muy pesados paraque podamos soportarlos ennuestras manos.

Sus formas deben ser regulares,con aristas rectas y carasrectngulares planas.

Superficies rugosas o conhendiduras que faciliten laadherencia de la pega.

Dimensiones que sirvan para

modular, es decir, que entre lasmedidas de su largo y de su anchoexista alguna relacin exacta.

En lo posible localicemos nuestras

viviendas en terrenos planos o decorte estable.

No ubiquemos nuestras viviendasen terrenos blandos.

Ni en terrenos que puedandeslizarse, como en el caso de loasladeras erosionadas.

Si los terrenos son pendientesevitemos los cortes grandes quedesconfinen el suelo.

Asegurmonos de no estarubicados sobre rellenos debasuras o escombros.

El terreno tampoco debepresentar grietas ni vacossubterrneos. Observemos que el terreno no seaarenoso o con agua superficial.

No es muy seguro construirnuestras casas cerca de ros o decauces secos.

Lo primero que hay que hacer es

descapotar bien el terreno hastaretirar la capa vegetal por completo,esta se reconoce por su color cafoscuro y su contenido alto deraicillas.

Al excavar se deben hacer bienlos cortes, evitando las zanjasdescuadradas o torcidas.

En cuanto a la localizacin

de la vivienda

En cuanto a los cimientos


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Sismoresistencia

Los estribos, flejes o aros de laviga de amarre deben tener unaseparacin mnima de veinte

centmetros, pero si se encuentracerca de una columna o columneta,se deben colocar seis a cada lado,separados diez centmetros.

Se debe apisonar muy bien lasuperficie y rellenar hasta el nivelde cimentacin con material

seleccionado de baja plasticidad,conocido comnmente como receboo recamuerta, tambin se puedeutilizar concreto ciclpeo.

Cuando usemosconcreto ciclpeo o

r e l l e n os e l e c c i o n a d o ,siempre debemosconstruir una vigade amarre antes quelos muros.

Se debe tratar dehacer una fundicinmonoltica de toda lacimentacin. Encaso de interrupcinen una fundicin sedebe dejar elconcreto en unngulo de 45 yprocurar dejar unasuperficie sperapara la futuraadherencia con el


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Sismoresistencia

El espesor de la pega o de las juntas, no debe ser mayor a 1.00centmetros y recordar que si se

usa ladrillo sucio, rstico o comn,se debe colocar en tolete y nuncaen papelillo. Verificar cada hilada con el nivel ycon la plomada, los hilados debenestar perfectamente horizontales yel muro debe quedarcompletamente vertical. No se debepermitir ningn tipo de desnivel nide desplome.

Todos los muros deben estarperfectamente confinados entrecolumnas y vigas de amarre.

Las dimensiones de los murosentre confinamientos, debencumplir con ciertos requisitos:

- La longitud mxima de losmuros divisorios debe ser 35veces su espesor.- Si el muro es de carga, sulongitud no puede superar a 30veces su espesor.- En ningn caso, la longitud delos muros debe ser mayor a 3,50metros.- En altura, los muros no puedenexceder a 25 veces su espesor,ni a 2.50 metros.

Si se usan ladrillos de arcillacocida, deben estar losuficientemente hmedos para queel mortero de pega funcione, pero sise utilizan bloques de concreto,estos deben estar completamentesecos. Conservar trabas de media unidadde mampostera entre hiladas, lomismo que en las esquinas y en elencuentro con otros muros.

En cuanto a los muros


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Sismoresistencia

Deben ser fundidas una vez setermine de construir los muros,teniendo en cuenta que seconserve el dentado generado porla traba de las unidades.

Vigas y cintas de amarre:Su refuerzo principal debe constar

de cuatro varillas de 3/8 de pulgadao dos de pulgada, con estribosde de pulgada cada diezcentmetros en los extremos y cadaveinte en el centro.

Columnetas o refuerzos verticales . Todas las columnetas queconfinen muros deben seracondicionadas con varillas de de pulgada (pelos), quesobresalgan de sus caras unmnimo de 30 centmetros, con unaseparacin equivalente a dos o tres

hiladas de ladrillo comn o de unahilada en el caso de usar bloquesde concreto. Esto se hace con elfin de amarrar convenientementeos muros a la estructura de amarre

o confinamiento.

El refuerzo de acero mnimo debeconstar de 4 varillas de 3/8 depulgada, espaciados 10 centmetrosen una distancia no menor de 50centmetros a partir de las vigas deamarre o de cimentacin, el restocada 20 centmetros.

El refuerzo debe llegar hasta elnivel interior de la viga decimentacin y anclarse en ella, lomismo que a la viga de amarre.

En cuanto a las estructurasde confinamiento y amarre.


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Sismoresistencia

hierro de 3/8 de pulgada o 6centmetros si se hace en hierro de de pulgada.

Los ganchos de los estribosdeben ubicarse alternadamente enlos aceros de refuerzo principalpara evitar que queden ganchosseguidos en la misma varilla. Elamarre se debe hacer con alambre

y en todos los puntos de contacto.

Estos elementos de confinamientose deben fundir directamente sobreos muros que amarran, as comoas columnetas se funden

directamente entre los muros queconfinan. Los ganchos de los estribosdeben quedar dentro del ncleo deconcreto, por ello debe ser losuficientemente largo; 10

centmetros cuando se fabrica con


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Sismoresistencia

Estas recomendaciones seaplican para la armadura decualquier tipo de estructura deconfinamiento, adems se deben

ener en cuenta los siguientesparmetros para traslapar loshierros:

En cuanto a las estructurasde confinamiento y amarre.

DgramaPulg.

Translapocm

GanchocmNmero

2

3

4

1/4

3/8

1/2

30

40

50

10

15

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los amarres tambin debe sercomprobada, no slo durante laconstruccin, sino adems durantela vida til de la estructura, as

evitaremos que colapse fcilmentedurante un sismo, un fuerte viento oel deterioro ocasionando por elpaso del tiempo en ciertascondiciones de intemperie. Un hecho o cubierta, se arma conla colocacin sucesiva deestructuras planas llamadascerchas, unidas entre s porelementos que soportarndirectamente el recubrimiento,llamados correas. En una cerchatiene gran importancia el tirante, yaque no slo evita que el techo sedesfonde, tambin contribuye a quelos muros no se abran.

Utilicemos madera de buenacalidad o piezas metlicas que nosdebe deformen. La resistencia de


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Sismoresistencia

Ranurar los muros horizontalmenteos debilita porque le disminuye su

espesor hacindolos menosresistentes a la accin de lossismos, por lo tanto lo recomendablees distribuir la mayor parte de lasnstalaciones por el piso.

Las instalaciones hidrosanitariasdeben colocarse preferiblementepasando sobre la malla del cimiento.En caso de no lograrse lo anteriorse debe tener en cuenta losiguiente.

En cuanto a las instalacioneselctricas e hidrosanitarias.

Si el dimetro de la tubera esmayor que la mitad de la altura dela viga del cimiento, a la viga se ledeber sumar una cantidad igual aldimetro del tubo y por tal raznaumentar su altura. Adems, eltubo deber quedar en lo posible enel tercio central de la viga.

Los tubos de dimetro menor,desde hasta 10 centmetros y conlongitud de pase (LP) o longituddentro de la viga, menor de 30centmetros se pueden empotrar enel cimiento ciclpeo bajo la viga, sinrequisitos especiales.


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Sismoresistencia

si el dimetro de la tubera esmayor a 15 centmetros y tiene unaongitud de pase mayor de 15

centmetros se deben colocar dosestribos adicionales a cada lado delubo.

Para rigidizar los murosexistentes.En ocasiones nos encontramos conproblemas de rigidez en viviendasya construidas, este es el caso demuros muy largos que a pesar detener su viga de amarre, son muyinestables cuando se presentanfuerzas ssmicas. Miremos elejemplo de la pgina siguiente,donde la viga de amarre se puededeflectar por la aacin de una fuerza

horizontal como laocasionada por lostemblores. Observemoslas posibles soluciones:

a) Amarrar los cerchasde la cubierta a la viga deamarre, as le impedimosel desplazamientohorizontal.

b) Colocar diagonales

que limiten la longitud deflexin de las vigas deamarre. Se pueden usarvigas de concreto, deacero o de buena maderae m p o t r n d o l a sdiagonalmente.


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Sismoresistencia

c) Ubicar muros divisorios en el otrosentido, conservando las trabasentre muros, esta solucin tambinrestringe la defleccin horizontal de

a viga.

Si queremos viviendasde dos niveles.

El segundo nivel de unavivienda de dos pisos, debeestar apoyado sobre unaestructura segura, slidadebe integral a toda laconstruccin. Nuestra losade entrepiso podr estar

conformada por alguna deestas alternativas: Vigas de madera quereciben piso del mismomaterial. Losas prefabricadas deconcreto de diferentes tipos,

pero siempre ancladas ointegradas a la viga deamarre de los muros del

primer piso. Losa maciza de concreto vaciadoen sitio, delgadas y reforzadas conhierro.

Losa vaciada en sitio conaligeramiento en casetn deesterilla de guadu, ladrillo farol omadera recuperable. Tambin esreforzada con hierro.


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Sismoresistencia

Losa en Steel - Deck, que es unsistema muy novedoso porquepermite espesores muy pequeos,de aproximadamente seiscentmetros. Esta compuesto por

una lmina colaborante corrugada,apoyada en vigas de acero y sobrea cual se funde una losa de

concreto macizo. En todos los casos debemosgarantizar que la losa est amarradaa las vigas de los muros paraconformar un verdadero diafragma

que no permita deformaciones en supropio plano. Para que un muro confinado delsegundo piso pueda servir pararesistir sismos, debe ser continuocon su correspondiente muro delprimer piso.

Si los muros del segundo piso nocoinciden en localizacin, con losdel primero, debemos asesorarnosde un profesional, porque podemosestar creando un conjunto peligroso.

Este tipo de muros no podrnconsiderarse como tilesestructuralmente. Si queremos una casa de dosniveles muy segura, construyamoslos muros perimetrales confinados ysuperpuestos. Los muros divisorios,construymoslos en paneles de

poco peso y la cubierta sujetmoslaa la viga de amarre perimetral delsegundo nivel. Asegurmonos quenuestro entrepiso sea integral conlos muros.

Para finalizar, tengamos en cuentaalgunos aspectos adicionales quenos ayudarn a garantizar el buenfuncionamiento estructural denuestras casas. hacer un perfecto examen delterreno, para evitar sorpresas en el

momento de construir o durante unsismo. Revisemos permanentemente lasinstalaciones hidrosanitarias, puessu mal estado puede generarfiltraciones de aguas que afectarnel suelo y daarn lascimentaciones.

RecomendacionesGenerales


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Sismoresistencia

Tengamos muy en cuenta culesson nuestros muros de carga, puesestos no se podrn modificar, nitrasladar, ni abrirles espacios para

puertas o ventanas. Observemos muy bien los planosde nuestras viviendas paraasegurarnos de que tienen muros enlas dos direcciones, as mostrarnun comportamiento estable frente asismo en ambos sentidos.

Tratar de no debilitar demasiadoos muros estructurales con vanosnnecesarios o saturacin deonductos.

No confundir los elementos

ligerantes de las losas con loslementos estructurales.

Se debe buscar simetra en eldiseo de los muros estructurales yn el caso de tener un diseosimtrico lo mejor es dividir laonstruccin en mdulosndependientes que s lo sean y

unirlos por medio de juntas.

Espero les haya gustado el tema y que hayamos aprendido algunos aspectosacerca de sismorresistencia, pero lo ms importante es que trabajemos con

responsabilidad y si tenemos dudas consultemos con un profesional calificado.No lo olviden, los espero en el prximo nmero.


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