trabajo de grado caracterización de las condiciones estructurales en

Transcripción

CARACTERIZACIÓN DE LAS CONDICIONES ESTRUCTURALES EN
VIVIENDAS RESIDENCIALES DEL BARRIO CIUDAD JARDIN SUR EN
BOGOTA SEGÚN NSR-10
EDWAR JULIAN RODRIGUEZ SUAREZ
JOHNATAN STEVE CASTRO SOSA
UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA
BOGOTÁ, D.C.
2015
1
CARACTERIZACIÓN DE LAS CONDICIONES ESTRUCTURALES EN
VIVIENDAS RESIDENCIALES DEL BARRIO CIUDAD JARDIN SUR EN
BOGOTA SEGÚN NSR-10
EDWAR JULIAN RODRIGUEZ SUAREZ
JOHNATAN STEVE CASTRO SOSA
Trabajo de grado para optar por el título de
Ingeniero civil
Director
RICHARD MORENO
Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA
BOGOTÁ, D.C.
2015
2
3
Nota de aceptación
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
Director de Investigación
Ing. Richard Moreno
______________________________________
Asesor Metodológico
Ing. Richard Moreno
______________________________________
Jurado
Bogotá D.C., Octubre de 2015
4
AGRADECIMIENTOS
Primero dar gracias a Dios por la oportunidad de culminar mi carrera, a mi madre
por su apoyo incondicional, que con amor fue el mayor motivante para mis
propósitos y metas.
Johnatan
A mis padres que son mi fortaleza y gran apoyo, a mis hermanas quienes son un
pilar importante en mi vida y a todas aquellas personas que contribuyeron para la
ejecución y elaboración de este trabajo el cual es una de las etapas de
culminación importante para cumplir unos de mis grandes sueños y comenzar a
encontrar grandes éxitos a lo largo de mi vida.
Julián
5
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
15
1. GENERALIDADES
16
1.1 ANTECEDENTES
16
1.2 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
16
1.2.1 Descripción del problema.
16
1.2.2 Formulación del problema.
16
1.3 OBJETIVOS
16
1.3.1 General.
17
1.3.2 Específicos.
17
1.4 ALCANCES Y LIMITACIONES
17
2. MARCO REFERENCIAL
18
2.1 FONDO DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS – FOPAE
18
2.1.1 Bogotá frente a la gestión integral del riesgo sísmico
18
2.1.2 Condiciones de la vulnerabilidad sísmica de las construcciones
19
2.1.3 Vulnerabilidad sísmica de Bogotá
19
2.2 NORMATIVIDAD PARA CONSTRUCCION Y REFORZAMEINTO SISMO
RESISTENTE DE EDIFICACIONES
20
3. MARCO CONCEPTUAL
22
3.1 PRINCIPIOS BÀSICOS DE LA SISMO RESISTENCIA
22
3.1.1 Forma Regular
22
3.1.2 Bajo Peso
22
3.1.3 Mayor Rigidez
23
3.1.4 Buena Estabilidad
24
3.1.5 Suelo Firme y Buena Cimentación
25
3.1.6 Estructura Apropiada
25
3.1.7 Materiales Competentes
26
3.1.8 Calidad En La Construcción
27
3.1.9 Capacidad De Disipar Energía
27
3.1.10 Fijación De Acabados e Instalaciones
28
6
3.1.11 Simetría en Planta.
29
3.1.12 Irregularidad en Altura
30
3.1.13 Estructura susceptible a la Torsión
31
3.1.14 Redundancia
32
3.1.15 Columnas Fuertes
33
3.1.16 Vigas y Columnas con Grandes Esfuerzos
34
3.1.17 Entrepisos Resistentes
35
3.1.18 Muros a Cortante con Grandes Esfuerzo
36
3.2 FALLAS ESTRUCTURALES
37
3.2.1 Fallas en Muros Estructurales
37
3.3 METODOLOGIAS PARA
EDIFICACIONES EXISTENTES
REALIZAR
LA
INSPECCION
VISUAL
DE
38
3.3.1 Métodos Subjetivos.
39
3.3.2 Métodos que evalúan la capacidad sísmica.
39
3.3.3 Métodos con base en un sistema de calificación
40
4. UBICACIÓN DEL PROYECTO
44
4.1 ANTECEDENTES
44
4.2 ANTONIO NARIÑO
44
4.2.1 Condición Geográfica
45
4.2.2 División Territorial
46
4.2.3 Microzonificación Sísmica
46
4.2.4 Riesgo Sísmico
49
4.3 SITIO DE TRABAJO
52
5. METODOLOGÍA
54
5.1 INFORMACIÓN DE LAS EDIFICACIONES
54
5.2 METODOLOGIA DE INSPECCION
54
5.2.1 Método FEMA 154 Rápida detección visual de Edificaciones de peligros
sísmicos potenciales (RVS)
54
6. ADAPTACION DEL METODO FEMA 154 INSPECCIÓN VISUAL RAPIDA DE
ESTRUCTURAS CON POTENCIAL DE RIESGO SÍSMICO
58
6.1. VIVIENDA No. 1
58
6.2. VIVIENDA No. 2
63
6.3. VIVIENDA No. 3
69
6.4. VIVIENDA No. 4
72
7
6.5. VIVIENDA No. 5
76
6.6 OTROS ASPECTOS IMPORTANTES
79
7. ANÁLISIS DE RESULTADOS
81
7.1 DETERMINACIÓN DEL VALOR ESTRUCTURAL CALIFICADOR “S”
86
8. CONCLUSIONES
87
9. RECOMENDACIONES
88
BIBLIOGRAFÍA
91
ANEXOS
94
8
LISTAS DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Descripción de las zonas geotécnicas ..................................................... 48
Tabla 2. Descripción de las zonas de respuesta sísmica ...................................... 49
Tabla 3. Índice de riesgo para las localidades de Bogotá en orden descendente . 51
Tabla 4. Índice de riesgo total para las localidades de Bogotá en orden
descendente .......................................................................................................... 52
Tabla 5. Categoría estructural................................................................................ 56
Tabla 6. Cargas de ocupación ............................................................................... 56
Tabla 7. Sistema estructural de muros de carga.................................................... 59
Tabla 8. Sistema estructural de pórtico.................................................................. 64
9
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
1. Definición del problema ......................................................................... 18
2. Índice de vulnerabilidad promedio de edificaciones por localidad ......... 20
3. Edificación de forma regular .................................................................. 22
4. Bajo peso ............................................................................................... 23
5. Mayor rigidez ......................................................................................... 23
6. Estabilidad ............................................................................................. 24
7. Suelo firme-Buena cimentación ............................................................. 25
8. Estructura apropiada.............................................................................. 26
9. Materiales de construcción .................................................................... 26
10. Calidad en la construcción ................................................................... 27
11. Capacidad de disipar energía .............................................................. 28
12. Fijación de acabados ........................................................................... 29
13. Simetría en planta ................................................................................ 30
14. Irregularidad vertical ............................................................................ 31
15. Efectos de torsión ................................................................................ 32
16. Redundancia ........................................................................................ 33
17. Casos de columnas débiles ................................................................. 34
18. Importancias del acero......................................................................... 35
19. Importancia de la resistencia entrepisos .............................................. 36
20. Muros reforzados ................................................................................. 37
21. Metodologías para evaluar la sismicidad ............................................. 39
22. Métodos para evaluar la capacidad sísmica ........................................ 40
23. Formato de vulnerabilidad según método AIS ..................................... 41
24. Ubicación UPZ Ciudad jardín ............................................................... 44
25. Localidad Antonio Nariño ..................................................................... 45
26. Ubicación geográfica localidad Antonio Nariño .................................... 46
27. Mapa de microzonificación sísmica de Bogotá .................................... 47
28. Ubicación general del sitio de investigación ........................................ 53
29. Carrera 11a entre calles 18 y 19 sur .................................................... 53
30. Secuencia de implementación (RSV) .................................................. 55
31. Vivienda No. 1 ..................................................................................... 58
32. Muro interior en mampostería .............................................................. 59
33. Fisuras en muros ................................................................................. 60
34. Desplazamiento de los planos de acción ............................................. 61
35. Interior vivienda 2 piso ......................................................................... 61
36. Vivienda No. 2 ..................................................................................... 63
37. Sistema estructural .............................................................................. 63
38. Fisuras en muros ................................................................................. 65
39. Esquema irregularidad vertical tipo 3A ................................................ 66
40. Retroceso en plano de acción ............................................................. 66
41. Desplazamiento plano de acción ......................................................... 67
42. Fisura en muro no estructural .............................................................. 68
10
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
Figura
43. Vivienda No. 3 ..................................................................................... 69
44. Fisuras en muros ................................................................................. 70
45. Voladizo ............................................................................................... 70
46. Fallas visibles ...................................................................................... 71
47. Vivienda No. 4 ..................................................................................... 72
48. Estado de la estructura ........................................................................ 73
49. Fisuras en muros ................................................................................. 73
50. Esquema vertical piso flexible .............................................................. 74
51. Ubicación irregularidad vertical ............................................................ 74
52. Fisuras y desprendimiento por humedad ............................................ 75
53. Vivienda No. 5 ..................................................................................... 76
54. Fisura en placa .................................................................................... 77
55. Fisuras por falta de junta sísmica ........................................................ 77
56. Retroceso plano de acción ................................................................. 78
57. Sistema estructural deficiente .............................................................. 80
58. Falta de junta sísmica .......................................................................... 80
59. Formato FEMA 154 - Vivienda No. 1 ................................................... 81
64. Caso 1 ................................................................................................. 90
65. Ejemplo ................................................................................................ 90
11
LISTA DE ANEXOS
Pág.
ANEXO 1. Ficha técnica FEMA 154
95
12
GLOSARIO
Amenaza sísmica: es cuando hay un alto riesgo de que los movimientos
horizontales de la tierra hagan fricción ocasionando un movimiento de tierras.
Cimentación: Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales
cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este
al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni
produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es,
generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área de
contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que
los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).
Concreto: es el un conjunto de propiedades mezcladas entre cemento, agua,
aditivos, grava y arena lo que nos da una mezcla llamada concreto. El cemento
representa sólo el 15% en la mezcla del concreto por lo que es el que ocupa
menor cantidad en volumen; sin embargo su presencia en la mezcla es esencial.
Configuración en planta: Los criterios establecidos para la calificación de este
indicador de vulnerabilidad se realizan a partir de la determinación de la
regularidad o irregularidad de la edificación en planta, mediante la medición de las
área construidas (se considera la parte de la vivienda con cubierta) y área libre
(que corresponde a las áreas de patios o corredores). Además de la determinación
del ancho y largo de la edificación. Teniendo como base la cartografía disponible
del sector en estudio o las cartas catastrales).
Elementos estructurales: Elementos que hacen parte de la estructura de una
edificación tales columnas, vigas, viguetas
Estructura: Elemento que soporta cargas gravitacionales.
Juntas: Se llama junta al pequeño espacio que queda entre las dos superficies de
los sillares o ladrillos inmediatos unos a otros de una construcción que se llena de
mortero o de cemento a fin de unirlos y ligarlos sólidamente.
Mampostería: Los muros de mampostería de piezas artificiales están formados
básicamente por dos elementos: por un lado, piezas que forman los ladrillos o
bloques de arcilla cocida, y por otro, el mortero que se utiliza para unir dichas
piezas; estos componentes se unen con el fin de actuar como un solo elemento.
Existe, además, en la mampostería el refuerzo como elemento adicional,
empleado desde hace algún tiempo en distintas modalidades de mampostería
reforzada, donde se agrega acero de refuerzo en la dirección vertical mediante el
uso de piezas huecas, y en la dirección horizontal en las juntas de mortero y/o
empleando piezas especiales, cuya finalidad es también mejorar notablemente la
13
capacidad de resistir cargas verticales y laterales, al aumentar en este último caso
tanto su resistencia como su capacidad de deformación lateral.
Microzonificación sísmica: la microzonificación sísmica consiste en establecer
zonas de suelos con comportamiento similar durante un sismo, de manera que
puedan definirse allí, recomendaciones precisas para el diseño y construcción de
edificaciones sismo resistentes.
Patología estructural: es la ciencia dedicada al estudio sistemático y ordenado
de los daños y fallas que se presentan en las edificaciones, analizando el origen o
las causas y consecuencias de ellos para que, mediante la formulación de
procesos, se generen las medidas correctivas para lograr recuperar las
condiciones de desempeño de la estructura.
Pórtico: Un pórtico es un espacio arquitectónico conformado por una galería de
columnas adosada a un edificio.
Ochavo: Edificio de planta central y octogonal, resultado de pasar una planta
cuadrada angular a una octogonal.
Sismo: Vibraciones de la corteza terrestre inducidas por el paso de las ondas
sísmicas provenientes de un lugar o zona donde han ocurrido movimientos súbitos
de la corteza terrestre.
Sismo resistencia: la sismo resistencia es la propiedad o capacidad que se le
provee a una edificación con el fin de proteger la vida y los bienes de las personas
que la ocupan.
Torsión en planta: Se denomina torsión en planta al esfuerzo de torsión que sufre
la estructura portante de un edificio cuando es sometida a grandes esfuerzos
horizontales. Este efecto es particularmente significativo en los terremotos.
Vulnerabilidad estructural: susceptibilidad de la vivienda a sufrir daños
estructurales en caso de un evento sísmico determinado.
Vulnerabilidad sísmica: es la susceptibilidad de las edificaciones a sufrir daños
por la magnitud del sismo, susceptibilidad del agente interno, es decir los
componentes físicos, estructurales y no estructurales de una edificación que están
sometidos a una amenaza sísmica.
14
INTRODUCCIÓN
En Colombia se han presentado a lo largo de los años catástrofes con daños,
pérdidas humanas y materiales unas de las emergencias más representativas fue
en el año del 1999 en la ciudad de Armenia con la magnitud de 6,4 grados en la
escala de Richter, el cual dejó grandes secuelas en el país, otras emergencias que
se presentaron en la modalidad de sismo fue en la ciudad de Popayán con una
escala de Richter de 5,6 y por último en la ciudad de Tumaco de 1979 con un
movimiento registrado de 8,1 en la escala de Richter1, entre otros.
Debido a estos acontecimientos Colombia se ha enfocado en la sismo resistencia
definida como una estructura que es capaz de soportar movimientos tectónicos,
por ello se crearon normas de estricto cumplimiento en el sector de la
construcción; basándose en lo que se evidenció con las estructuras de la ciudad
de Armenia las cuales fueron frágiles ante estos eventos geológicos presentados.
En la ciudad de Bogotá se ha incrementado este riesgo debido al crecimiento
poblacional y por ende a la construcción informal de viviendas las cuales no
cuentan con la norma actualizada de sismo resistencia, aumentando así la
posibilidad de que se presenten eventos y que dejen como resultado grandes
pérdidas humanas y estructurales.
Tomando como base los acontecimientos mencionados anteriormente, este
trabajo de grado se basará en la inspección de viviendas multifamiliares del barrio
ciudad jardín ubicado al suroriente de la ciudad de Bogotá donde se verificará y se
recomendará a los habitantes la importancia de tener su vivienda en condiciones
óptimas como lo requiere la NSR-10.
1
UPES. Microzonificación sísmica de Santafé de Bogotá.1997.
15
1. GENERALIDADES
1.1 ANTECEDENTES
En Bogotá se hace ha presentado 3 sismos con daños significativos que incluyen
pérdidas de vidas humanas. El más reciente tuvo lugar en el año de 1967, cuando
la ciudad tenía un millón y medio de habitantes. En ese entonces se registraron 13
muertos, y 100 heridos. Su epicentro fue en el departamento del Huila, razón por
la cual no se presentaron más víctimas mortales. El 4 de septiembre de 1966, un
movimiento telúrico con cinco kilómetros de profundidad hizo temblar a la capital.
El sismo se presentó en la localidad de Usme, dejando seis personas muertas, 30
personas heridas y 200 casas destruidas. El tercer caso, fue el del 29 de agosto
de 1917. Durante 10 días, desde el 29 de agosto en adelante, una larga serie de
temblores y terremotos se presentaron en la ciudad, pero el más fuerte se vivió a
las 6:30 de la mañana del viernes 31. Este sismo sacudió a la capital durante 15
segundos 1.
La ciudad de Bogotá ha tenido problemáticas en el sector de la construcción
debido a que se ha disminuido la conciencia y ética profesional; ya que desde el
nacimiento del código de sismo resistencia en el año 1984, la mentalidad del
profesional lamentablemente se basa en su beneficio económico y no en la
comunidad como es el deber ser, al tomar como excusa los incrementos de los
materiales y ahorrar dinero en pagos de nóminas empleando personal con poca
experiencia lo cual hace que la mayoría de estructuras en la ciudad no cuenten ni
cumplan con los aspectos mínimos del código NSR-10.
1.2 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
1.2.1 Descripción del problema.
Debido a que en los últimos años hemos visto y presenciado lo que ocurre cuando
hay un movimiento telúrico es importante analizar aquellas estructuras de nuestro
lugar de residencia cumplen con los requisitos mínimos exigidos por la NSR-10
para reducir el riesgo dependiendo de la microzonificación sísmica.
1.2.2 Formulación del problema.
¿Las viviendas del barrio ciudad jardín sur en Bogotá son seguras y aptas para
vivir y están cumpliendo con el código NSR-10?
1.3 OBJETIVOS
16
1.3.1 General.
Identificar los posibles daños y condiciones estructurales en algunas de las
edificaciones residenciales del barrio ciudad jardín en Bogotá D.C. Con base en la
Norma Colombiana de Construcción Sismo resistente NSR-10. Y dar una
respuesta óptima a estos requerimientos.
1.3.2 Específicos.

Identificar aquellos aspectos que puedan estar deteriorando la estructura de la
vivienda.

Reconocer y registrar las posibles fallas estructurales que se estén presentando
en edificaciones residenciales del barrio Ciudad Jardín de la ciudad de Bogotá
D.C.

Establecer y dar a conocer los requisitos mínimos para estas edificaciones en
caso de un temblor, sismo, entre otros.

Plantear soluciones y/o recomendaciones para evitar y corregir aquellos
aspectos en los que se estén fallando en las viviendas.
1.4 ALCANCES Y LIMITACIONES
Este proyecto se realizara en el barrio ciudad jardín en Bogotá D.C. durante una
etapa de 3 meses iniciando en 18 de agosto de 2015 y finalizando el 30 de octubre
de 2015, en el cual desarrollaremos:

Identificar viviendas afectadas en el sector.

Trabajos conjuntos con la comunidad sobre el estado de sus viviendas.

Respectivos informes acerca las condiciones estructurales de cada vivienda.
Recopilación de información: Mapas de microzonificación sísmica, planos de las
edificaciones, antecedentes.

Estimación y Evaluación del sistema estructural utilizado en su construcción.

Conclusiones y recomendaciones para un mejoramiento continuo.

En cuanto a las limitaciones cualquier aval institucional que nos permita acceder
o recopilar información de esta zona.
17
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 FONDO DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS – FOPAE
2.1.1 Bogotá frente a la gestión integral del riesgo sísmico
A lo largo de los años se ha venido evolucionando con la gestión integral del
riesgo sísmico de la ciudad Bogotá tomando como base los antecedentes
históricos de eventualidades presentadas y estudios de sismo resistencia dando
como resultado la necesidad de crear un modelo de gestión del riesgo sísmico
sistemático el cual abarca las características fundamentales para minimizar el
riesgo en la ciudad teniendo en cuenta la normatividad vigente y partiendo de la
identificación del riesgo la cual se ejecuta mediante estudios de amenaza,
vulnerabilidad y escenarios de daño y pérdida con el fin de establecer una
prevención de nuevos riesgos identificados y así establecer un ordenamiento
territorial con códigos de construcción sismo resistente y formación de una cultura
de prevención por medio de la educación y divulgación del riesgo todas estos
aspectos integrados
contribuyen con la mitigación del riesgo y acciones
correctivas a tomar con los reforzamientos estructurales, mejoramiento de
viviendas y relocalización.
Para la identificación y determinación de los daños causados por los movimientos
sísmicos se relaciona con la reacción los elementos que conforman la población a
la cual es capaz de llegar las ondas sísmicas de la fuente sismo génica.2
Figura 1. Definición del problema
FUENTE: FOPAE FONDO DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS –
FOPAE (2009)
Fondo de prevención y atención de emergencias – FOPAE Bogotá Frente A La Gestión Integral
Del Riesgo Sísmico Bogotá Colombia 2010.
2
18
2.1.2 Condiciones de la vulnerabilidad sísmica de las construcciones
La vulnerabilidad sísmica de las construcciones se define en la capacidad de
resistencia de las estructuras y edificaciones sin que le ocurra daño o afectación
ante cualquier amenaza materializada, cuando la edificación tiene una baja
vulnerabilidad quiere decir que no sufrirá grandes daños estructurales ante la
emergencia por el contrario la de alta vulnerabilidad tiene poca capacidad para
soporta la demanda de la amenaza y puede sufrir daños significativos en la
infraestructura de la construcción.
Las características de las estructuras ayudan a determinar la vulnerabilidad de las
construcciones tomando como base los elementos como el tipo de materiales con
el que está construido la edificación, antigüedad la cual determina el deterioro y
uso, altura o número de pisos, ubicación geográfica y cuál de las versiones de
normas sismo resistentes fueron aplicadas para su construcción; todas estas
características influyen notoriamente en el comportamiento de la construcción ante
un sismo.
Teniendo en cuenta las estadísticas catastrales del año 2010 1’912.938 predios
escriturados, evidenciando una tendencia a partir del año 1985 con el crecimiento
de la ciudad en los últimos 25 años en donde se obtuvo mayor crecimiento
estructural del estrato 2 y 3 con alturas de las estructuras entre 1 y 2 pisos y su
tipología constructiva más utilizada en la ciudad de Bogotá es la mampostería
simple, teniendo en cuenta todas estas características y a pesar que las
construcciones existentes se ejecutaron después de que comenzó a regir las
norma sismo resistente muchas de las edificaciones tienen poca aplicación en
muchas de las edificaciones dejando como resultado un panorama desfavorable
de la capacidad sismo resistente de las edificaciones especialmente las que
corresponden a los estratos 1 y 2. 3
2.1.3 Vulnerabilidad sísmica de Bogotá
A partir de la base de datos catastral actualizada a diciembre de 2010 se
estimaron los índices de vulnerabilidad sísmica de las edificaciones de la ciudad
En términos generales los índices de vulnerabilidad son medios a altos (ver figura
2), las localidades de Candelaria, Tunjuelito y Santa fe son las que presentan
mayor índice de vulnerabilidad sísmica promedios entre 45% y 50 %; las
localidades de Bosa y Kennedy tienen índices promedios menores con valores
entre el 25% y 30%.4
4FOPAE – Coordinación de Investigación y Desarrollo - Escenario De Daños En Bogotá Por Un
Sismo De La Falla Frontal De Magnitud 7.0
3
19
Figura 2. Índice de vulnerabilidad promedio de edificaciones por localidad
Fuente. FOPAE – Coordinación de Investigación y Desarrollo - Escenario De
Daños En Bogotá Por Un Sismo De La Falla Frontal De Magnitud 7.0
2.2 NORMATIVIDAD PARA CONSTRUCCION Y REFORZAMEINTO SISMO
RESISTENTE DE EDIFICACIONES 5
De acuerdo a resultados de Justamente en consideración a la magnitud de los
daños y las pérdidas ocurridas en Popayán en el sismo del año 1983, en el país se
entiende que es necesario adoptar medidas que permitan reducir la vulnerabilidad
de las construcciones, aún las de baja altura, como las casas de uno y dos pisos,
ya que allí se evidenció que éstas también colapsaron y produjeron víctimas. Esto
permitió cambiar el paradigma respecto a la necesidad de tener consideraciones
para el diseño y construcción sismo resistente de todas las edificaciones. Fue así
como en el año de 1984 se expidió el primer código de construcciones sismo
resistentes, que posterior mente se actualiza el 19 de Agosto de 1997 a través de
la Ley 400 y se reglamenta a través de las Normas Colombianas de Diseño y
Construcción Sismo Resistente – NSR, la primera de las cuales fue la NSR98
expedida en enero 1998 y la segunda, NSR10 en marzo de 2010, mediante el
Decreto 926, por medio del cual se adopta el Reglamento Colombiano de
Construcción Sismo Resistente NSR10. En estas disposiciones se adoptan
previsiones para el diseño, construcción y supervisión técnica de las edificaciones
nuevas, así como para el reforzamiento de aquellas consideradas como
indispensables, es decir, que deben funcionar durante y después del sismo y las
requeridas para la atención y seguridad de la comunidad con posterioridad a su
5
20
ocurrencia, así como para la reparación de las que resulten afectadas. Las
prescripciones normativas contemplan tanto los requisitos que se deben cumplir
para la evaluación del comportamiento sísmico de la edificación como para su
rehabilitación y exigen que durante ésta, el proceso sea sometido a vigilancia por
parte de un supervisor técnico, con las calidades y el alcance que prescribe la
norma de edificaciones nuevas. 6
6
21
3. MARCO CONCEPTUAL
3.1 PRINCIPIOS BÀSICOS DE LA SISMO RESISTENCIA
Los principios básicos de la sismo resistencia según la AIS (Asociación
Colombiana De Ingeniería Sísmica) para la construcción de viviendas de 1 y 2
pisos de mampostería, se divide en los siguientes conceptos.
3.1.1 Forma Regular
La geometría de la edificación debe ser sencilla en planta y en elevación. Las
formas complejas, irregulares o asimétricas causan un mal comportamiento
cuando la edificación es sacudida por un sismo. Una geometría irregular favorece
que la estructura sufra torsión o que intente girar en forma desordenada. La falta
de uniformidad facilita que en algunas esquinas se presenten intensas
concentraciones de fuerza, que son en general difíciles de resistir.7
Figura 3. Edificación de forma regular
Fuente. DIRECCIÓN DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS DE
BOGOTÁ D.C. Evaluación de daños y de la seguridad de edificaciones después
de un sismo. Módulo 4- Conceptos básicos de sismo resistencia.
3.1.2 Bajo Peso
7
LOS PRINCIPIOS DE LA SISMO RESISTENCIA. CONSTRUCCION SISMO RESISTENTE PARA
VIVIENDAS DE UNO Y DOS PISOS DE MAMPOSTERIA. [En línea].Disponible en internet. <
http://cidbimena.desastres.hn/docum/crid/ASH/pdf/spa/doc13854/doc13854-1b.pdf >. [Citado: 28
de octubre de 2015].
22
Entre más liviana sea la edificación menor será la fuerza que tendrá que soportar
cuando ocurre un terremoto. Grandes masas o pesos se mueven con mayor
severidad al ser sacudidas por un sismo y, por lo tanto, la exigencia de la fuerza
actuante será mayor sobre los componentes de la edificación. Cuando la cubierta
de una edificación es muy pesada, por ejemplo, esta se moverá como un péndulo
invertido causando esfuerzos y tensiones muy severas en los elementos sobre los
cuales esta soportada.8
Figura 4. Bajo peso
3.1.3 Mayor Rigidez
Es deseable que la estructura se deforme poco cuando se mueve ante la acción
de un sismo. Una estructura flexible o poco solida al deformarse exageradamente
favorece que se presenten daños en paredes o divisiones no estructurales,
acabados arquitectónicos e instalaciones que usualmente son elementos frágiles
que no soportan distorsiones.9
Figura 5. Mayor rigidez
8
9
Ibid.
Ibid.
23
3.1.4 Buena Estabilidad
Las edificaciones deben ser firmes y conservar el equilibrio cuando son sometidas
a las vibraciones de un terremoto. Estructuras poco solidas e inestables se pueden
volcar o deslizar en caso de una cimentación deficiente. La falta de estabilidad y
rigidez favorece que edificaciones vecinas se golpeen en forma perjudicial si no
existe una suficiente separación entre ellas.10
Figura 6. Estabilidad
10
Ibid.
24
3.1.5 Suelo Firme y Buena Cimentación
La cimentación debe ser competente para transmitir con seguridad el peso de la
edificación al suelo. También, es deseable que el material del suelo sea duro y
resistente. Los suelos blandos amplifican las ondas sísmicas y facilitan
asentamientos nocivos en la cimentación que pueden afectar la estructura y
facilitar el daño en caso de sismo.11
Figura 7. Suelo firme-Buena cimentación
3.1.6 Estructura Apropiada
Para que una edificación soporte un terremoto su estructura debe ser sólida,
simétrica, uniforme, continua o bien conectada. Cambios bruscos de sus
dimensiones, de su rigidez, falta de continuidad, una configuración estructural
desordenada o voladizos excesivos facilitan la concentración de fuerzas nocivas,
torsiones, y deformaciones que pueden causar graves daños o el colapso de la
edificación. 12
11
12
Ibid.
Ibid.
25
Figura 8. Estructura apropiada
3.1.7 Materiales Competentes
Los materiales deben ser de buena calidad para garantizar una adecuada
resistencia y capacidad de la estructura para absorber y disipar la energía que el
sismo le otorga a la edificación cuando se sacude. Materiales frágiles, poco
resistentes, con discontinuidades se rompen fácilmente ante la acción de un
terremoto. Muros o paredes de tapia de tierra a adobe, de ladrillo o bloque sin
refuerzo, sin vigas y columnas, son muy peligrosos.13
Figura 9. Materiales de construcción
13
Ibid.
26
3.1.8 Calidad En La Construcción
Se deben cumplir los requisitos de calidad y resistencia de los materiales y acatar
las especificaciones de diseño y construcción. La falta de control de calidad en la
construcción y la usencia de supervisión técnica ha sido la causa de daños y
colapsos de edificaciones que aparentemente cumplen con otras características o
principios de la sismo resistencia. Los sismos descubren los descuidos y errores
que se hayan cometido al construir.14
Figura 10. Calidad en la construcción
3.1.9 Capacidad De Disipar Energía
Una estructura debe ser capaz de soportar deformaciones en sus componentes
sin que se dañen gravemente o se degrade su resistencia. Cuando una estructura
no es dúctil y tenaz se rompe fácilmente al iniciarse su deformación por la acción
sísmica. Al degradarse su rigidez y resistencia pierde su estabilidad y puede
colapsar súbitamente. Los flejes o estribos en las vigas y columnas de concreto
deben colocarse muy juntos para darle confinamiento y mayor resistencia al
concreto y la armadura longitudinal.15
14
15
Ibid.
Ibid.
27
Figura 11. Capacidad de disipar energía
3.1.10 Fijación De Acabados e Instalaciones
Los componentes no estructurales como tabiques divisorios, acabados
arquitectónicos, fachadas, ventanas, e instalaciones deben estar bien adheridos o
conectados y no deben interactuar con la estructura. Si no están bien conectados
se desprenderán fácilmente en caso de un sismo. También pueden sufrir daños si
no están suficientemente separados, es decir si interactúan con la estructura que
se forma lateralmente antes la acción del sismo. 16
16
Ibid.
28
Figura 12. Fijación de acabados
3.1.11 Simetría en Planta.
Cuando en una edificación continua se produce un cambio de sus dimensiones en
planta, o las mismas son en forma de “L”, de “T”, de “U”, entre otras, se tienden a
generar concentraciones de esfuerzos en las zonas de cambio de sección. Por
este motivo, se recomienda segmentar las edificaciones y colocar juntas que
permitan a los bloques moverse independientemente durante un sismo. También
es importante que en caso de haber un cambio de dimensión, se haga de manera
gradual y no bruscamente.17
17
ARIANA Astorga. Centro de Investigación en Gestión Integral de riesgos. Patología en las
Edificaciones. Módulo III- Sección IV. 2009
29
Figura 13. Simetría en planta
Fuente. ARIANA Astorga. Centro de Investigación en Gestión Integral de riesgos.
Patología en las Edificaciones. Módulo III- Sección IV. 2009.
3.1.12 Irregularidad en Altura
La irregularidad en altura o irregularidad vertical se presentan en las estructuras
debido a algunas consecuencias que genera la estructura como por ejemplo,
pueden ser los cambios bruscos de masa, de dimensiones, de rigidez, a lo largo
de su altura; recordando que siempre deben preferirse estructuras simples,
simétricas, no muy esbeltas, y que a simple vista no parezcan inestables.18
Se recomienda concentrar los elementos más pesados de la edificación, cerca del
suelo; ya que las aceleraciones de respuesta de una estructura ante un sismo, van
incrementándose con la altura de la misma.
Las irregularidades verticales aumentan la susceptibilidad al volcamiento e
incrementan y redistribuyen los esfuerzos sobre los distintos elementos
estructurales.
18
Ibid.
30
Figura 14. Irregularidad vertical
Fuente. Norma sismo resistente 2010. Titulo A. Figura A.3-2-Irregularidad en
altura. 2010.
3.1.13 Estructura susceptible a la Torsión
La torsión es un fenómeno que se debe principalmente, a la excentricidad entre el
centro de masa y el centro de rigidez de la estructura. Se manifiesta como el giro
en el plano horizontal de una estructura con respecto a un punto de la misma.
La torsión origina deformaciones en la estructura, pudiendo incluso, ser causante
del colapso de la misma.
El problema de la torsión es también significativo cuando existe heterogeneidad de
rigideces entre los elementos estructurales y no estructurales.
31
Por ejemplo, si en un salón se combinan paredes livianas y flexibles (como de
madera) con otras rígidas y pesadas (como las de concreto).19
Figura 15. Efectos de torsión
3.1.14 Redundancia
El concepto de redundancia de una estructura está relacionado con el hecho de
distribuir apropiadamente las cargas a las que está sujeta, de manera que la
resistencia de la estructura no dependa totalmente de unos pocos elementos que
al fallar, pueden causar el colapso de la edificación.
Una edificación con un aceptable grado de redundancia, es aquella que cuenta
con varios elementos estructurales capaces de distribuirse las cargas y de evitar el
colapso.
Las cargas deben ser llevadas hasta el suelo de la manera más sencilla posible,
evitando caminos inconclusos debido a la falta de columnas.20
19
20
Ibid.
Ibid.
32
Figura 16. Redundancia
3.1.15 Columnas Fuertes
Una columna se considera débil cuando tiene configuración de “columna corta”
(columna parcialmente arriostrada por algún elemento rígido), o cuando su
resistencia es inferior a la resistencia de las vigas que se apoyan en ella.
En un diseño sismo resistente adecuado, se debe garantizar que las columnas
sean más fuertes que las vigas, y no el caso contrario. De esta manera, se prefiere
que de ocurrir una falla, esta se genere en las vigas y no en las columnas.
Columnas débiles, conllevan a pisos débiles; falta de paredes o muros en una
planta, conlleva a un piso débil; irregularidades en el terreno sin el adecuado
diseño para cada columna, conlleva también a columnas débiles.
La falla principal de las columnas y pisos débiles, es que se excede la resistencia
por cortante, antes que por flexión. En casos de sismos o sobrecargas, se originan
severos daños en la edificación, generalmente la inutilización y/o colapso de la
misma.21
21
Ibid
33
Figura 17. Casos de columnas débiles
3.1.16 Vigas y Columnas con Grandes Esfuerzos
 Las edificaciones deben contar con una capacidad de deformación suficiente
para soportar las fuerzas sísmicas, sin que esto afecte su resistencia.
 Cuando la edificación presenta una respuesta sísmica dúctil, es capaz de
soportar elevadas deformaciones.
 El acero proporciona ductilidad a la estructura. Se debe colocar el acero
transversal (estribos) necesario y estrechamente separado, ya que los estribos
sirven para mantener confinado al concreto, y cuando éstos son insuficientes el
concreto se desconcha, se astilla, y el acero longitudinal se pandea, ocasionando
la inestabilidad de la estructura.22
22
Ibid.
34
Figura 18. Importancias del acero
3.1.17 Entrepisos Resistentes
El colapso de los edificios se debe generalmente a la poca resistencia que tienen
las columnas para resistir cargas laterales.
Las columnas deben tener un área transversal suficiente que les permitan resistir
las fuerzas cortantes inducidas por los sismos.23
23
Ibid.
35
Figura 19. Importancia de la resistencia entrepisos
Patología en las Edificaciones. Módulo III- Sección IV. 2009
3.1.18 Muros a Cortante con Grandes Esfuerzo
Los muros de cortante tienen como función principal, resistir los esfuerzos
producto de las fuerzas horizontales sísmicas.
Las fallas suelen presentarse en la unión entre el muro y el piso o viga de apoyo.
Los principales tipos de falla se presentan por cortante horizontal, cortante vertical
o por vuelco.24
24
Ibid.
36
Figura 20. Muros reforzados
3.2 FALLAS ESTRUCTURALES
Los muros de mampostería de piezas artificiales están formados básicamente por
dos elementos: por un lado, piezas que forman los ladrillos o bloques de arcilla
cocida, y por otro, el mortero que se utiliza para unir dichas piezas; estos
componentes se unen con el fin de actuar como un solo elemento. Existe,
además, en la mampostería el refuerzo como elemento adicional, empleado desde
hace algún tiempo en distintas modalidades de mampostería reforzada, donde se
agrega acero de refuerzo en la dirección vertical mediante el uso de piezas
huecas, y en la dirección horizontal en las juntas de mortero y/o empleando piezas
especiales, cuya finalidad es también mejorar notablemente la capacidad de
resistir cargas verticales y laterales, al aumentar en este último caso tanto su
resistencia como su capacidad de deformación lateral.25
3.2.1 Fallas en Muros Estructurales
Cuando los muros de mampostería no cuentan con un adecuado confinamiento,
una cantidad suficiente o detallado adecuado del refuerzo en los elementos
confinantes, o no presentan ningún tipo de refuerzo, se han detectado cuatro tipos
de patrones de agrietamiento, que dan origen a fallas en los muros (Miranda,
2002; Gallegos, 2002).
25
Revista Ingenierías Universidad de Medellín, volumen 8, No. 14, pp. 51-69 - ISSN 1692-3324 enero-junio de 2009/158 p. Medellín, Colombia. Disponible en internet. [En línea]. <
http://www.scielo.org.co/pdf/rium/v8n14/v8n14a05.pdf >. [Citado: 28 de octubre de 2015].
37
 Falla
por deslizamiento: El agrietamiento por deslizamiento se presenta a lo
largo de la junta horizontal de mortero como consecuencia de una falla de
adherencia por corte en la junta, ocasionada por la poca adhesión entre las
unidades y el mortero.
 Falla
de corte: El agrietamiento por corte se puede presentar en forma de
escalera siguiendo la junta de mortero, caracterizada por su forma diagonal a lo
largo del muro y es consecuencia de las tensiones de tracción diagonal o
esfuerzos de corte que se producen en el mismo.
 Falla
por flexión: El agrietamiento se presenta en forma vertical en las esquinas
y el centro, que puede presentarse en muros esbeltos, y produce una falla de
compresión por flexión en el talón comprimido del muro.
 Falla
por aplastamiento de compresión diagonal: Esta falla es producto del
efecto de puntal que se produce cuando se separa el cuerpo del muro de los
elementos de confinamiento, situación que genera grandes tensiones de
compresión en las esquinas del muro, las que pueden provocar la falla por
aplastamiento de la zona cuando la mampostería es de baja calidad o cuando se
usan unidades del tipo rejilla de paredes delgadas.
3.3 METODOLOGIAS PARA REALIZAR LA INSPECCION VISUAL DE
EDIFICACIONES EXISTENTES
Los diferentes métodos para la valoración de la vulnerabilidad de edificios difieren
en el gasto y la precisión. El tipo de método seleccionado depende del objetivo de
la valoración y de la disponibilidad de datos y tecnología.
Dichos métodos, están agrupados en dos categorías generales, los de
vulnerabilidad calculada y los de vulnerabilidad observada, categorizados a su vez
en métodos cualitativos o subjetivos y métodos analíticos.
Teniendo en cuenta que la presente tesis desarrollará la caracterización
estructural de edificaciones residenciales a través de una inspección visual, se
describirán más detalladamente los métodos subjetivos o cualitativos.
38
Figura 21. Metodologías para evaluar la sismicidad
Fuente. PERALTA Buritica Henry. Escenarios de Vulnerabilidad y daño sísmico de
las edificaciones de Mampostería de uno y dos pisos en el barrio San Antonio,
Cali, Colombia.353p. Tesis para optar el título de ingeniero civil. Universidad del
Valle.
3.3.1 Métodos Subjetivos.
Los métodos subjetivos se pueden clasificar en dos grupos: los que predicen el
daño y los que evalúan la capacidad.
3.3.2 Métodos que evalúan la capacidad sísmica.
Estos métodos evalúan la capacidad sísmica relativa de una estructura.
Básicamente existen dos tipos los que califican de forma empírica las diferentes
características de las estructura y los que compararan la capacidad actual de la
estructura con la exigida por un determinado código de construcción.26
26
PERALTA Buritica Henry. Escenarios de Vulnerabilidad y daño sísmico de las edificaciones de
Mampostería de uno y dos pisos en el barrio San Antonio, Cali, Colombia.353p. Tesis para optar el
título de ingeniero civil. Universidad del Valle.
39
Figura 22. Métodos para evaluar la capacidad sísmica
Fuente. PERALTA Buritica Henry. Escenarios de Vulnerabilidad y daño sísmico de
las edificaciones de Mampostería de uno y dos pisos en el barrio San Antonio,
Cali, Colombia.353p. Tesis para optar el título de ingeniero civil. Universidad del
Valle.
3.3.3 Métodos con base en un sistema de calificación
Método AIS. La Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica – AIS (2001),
plantea un método para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica de viviendas en
mampostería Reforzada, No reforzada y Confinada, que consiste en la evaluación
de vulnerabilidad global de la estructura con base en seis aspectos: geométricos,
constructivos, estructurales, cimentación, suelos y entorno. Según este método,
para que una vivienda califique como de vulnerabilidad sísmica intermedia o alta
es suficiente que presente deficiencias en cualquiera de los aspectos
mencionados. Cada aspecto investigado se califica mediante unos criterios muy
sencillos a partir de una inspección visual, comparándolos con patrones generales.
La calificación se realiza en tres niveles, a los cuales se les asigna un color:
vulnerabilidad baja =1, vulnerabilidad media =2 y vulnerabilidad alta =3.

40
Figura 23. Formato de vulnerabilidad según método AIS
Fuente. GÓMEZ Araujo Iván Darío. Generación de funciones de vulnerabilidad
para edificaciones de mampostería no reforzada de baja altura utilizando técnicas
de simulación. Bucaramanga, Colombia, 2006.Tesis para optar el título de
ingeniero Civil. Universidad Industrial de Santander.

Métodos del ATC27. La metodología ATC-13 propone una evaluación con base
en el factor de capacidad sísmica (R), que es igual a la capacidad lateral existente
en un edificio dividido entre la correspondiente capacidad requerida para una
nueva construcción. Dependiendo del R, el edificio es catalogado como adecuado
27
41
o inadecuado. La metodología ATC-14 clasifica la edificación analizada dentro de
una de las 15 tipologías estructurales establecidas en el método y evalúa el riesgo
sísmico potencial de cualquier tipo de estructura. Hace énfasis en la determinación
de los "puntos débiles del edificio" con base en la observación de daños en
edificios similares ocurridos en eventos sísmicos anteriores. Cada tipo estructural
presenta una descripción de sus características particulares y de su
comportamiento sísmico observado en pasados terremotos, para estructuras
similares. Luego, mediante una serie de preguntas de falso o verdadero referentes
a los elementos estructurales y no estructurales se determinan las posibles fallas
que esta puede presentar en el momento de un sismo. Si después de la
evaluación no se detectan fallas, se considera que el edificio tiene un nivel
aceptable para salvar la vida de sus ocupantes; en caso contrario, se deben
evaluar para los elementos estructurales y no estructurales una serie de factores
de capacidad/demanda (C/D) y compararlos con unos niveles mínimos
establecidos empíricamente. El método identifica, inicialmente, los edificios que
significan un riesgo para la vida humana durante un movimiento sísmico, en
términos de posibilidad de colapso total del edificio; posibilidad de colapso parcial
de elementos del edificio; elementos del edificio susceptibles a caerse o a fallar;
obstaculización de salidas del edificio, impidiendo la evacuación o el rescate. El
método evalúa los esfuerzos cortantes actuantes, los desplazamientos relativos en
el entrepiso y ciertas características del edificio.
Procedimiento básico:
1. Recolección de datos.
2. Inspección detallada in-situ. Para tener una descripción de la estructura el
método utiliza una "lista de chequeo" en la cual se responde verdadero o falso. Si
todas las respuestas son verdaderas, la estructura no tiene problemas de
comportamiento. Si alguna de la respuesta es falsa se hace necesario investigar el
elemento que presenta problemas.
3. Descripción del modelo estructural del edificio.
4. Cálculo aproximado de los esfuerzos de corte y de los desplazamientos
relativos para estructuras de hormigón armado. Esfuerzo axial y desplazamientos
en elementos de acero. Verificación de esfuerzos de corte en muros estructurales.
5. Comparación de la relación Capacidad /demanda (C/D) con los valores
especificados en la norma ATC.
6. Estimación de la deriva. Se realiza una revisión de los detalles especiales con
base en las respuestas dadas en la "lista de chequeo".
El método ATC-21, que será empleado en el desarrollo de la tesis, se explicará
con más detalle en la descripción de la metodología empleada para la inspección.
42

Métodos FEMA28. Los métodos FEMA son procedimientos desarrollados por el
"building seismic safety council" de los EEUU. Plantean, para la evaluación de la
vulnerabilidad sísmica de edificaciones existentes, una serie de interrogantes que
sirven para determinar las zonas o puntos vulnerables de una edificación. Para el
análisis se utilizan procedimientos simples, calificando mediante variables lógicas,
como falso o verdadero, aspectos estructurales, pórticos, diafragmas, conexiones
y amenazas geológicas, entre otras, comparando los requisitos con los que se
diseñó y construyó la edificación con los requerimientos de diseño sísmico
actuales.
Estos también están diseñados para identificar de una forma más detallada los
elementos estructurales, como vigas y columnas, que presenten deficiencias en
cuanto a su capacidad o resistencia sísmica, definiendo diferentes procedimientos
y criterios de diseño para alcanzar niveles de desempeño sísmico, entre los que
se encuentran el nivel operacional, el nivel de protección de la vida, el nivel de
prevención de colapso, el nivel de ocupación inmediata. La escogencia de un
determinado nivel depende del desempeño o comportamiento esperado de la
edificación, durante y después de un movimiento telúrico, de cuánto daño es
permitido, al igual que pérdidas económicas y traumatismo o interrupción de las
actividades cotidianas de los ocupantes de la edificación. Además, este método
plantea una metodología para desarrollar los procedimientos de rehabilitación o
refuerzo.
28
43
4. UBICACIÓN DEL PROYECTO
4.1 ANTECEDENTES
La UPZ-35 barrio ciudad jardín sur se ubica en la localidad ANTONIO NARIÑO
(15), la cual está delimitada hasta el norte por la avenida de la Hortua calle 1 a,
hasta el sur avenida primera de mayo (calle 22 sur), hasta el oriente avenida
Fernando Mazuera (carrera 10a), hasta el occidente avenida Caracas (carrera 14).
Consultando con los habitantes del barrio ciudad jardín sur, nos afirmaban que las
estructuras tienen una edad aproximada de 50 a 60 años, es uno de los barrios
más antiguos junto al barrio Restrepo, Fucha, Policarpa, y San Cristóbal, debido a
que es un barrio residencial no cuenta con mucho comercio el cual no es problema
debido a que la ubicación del barrio da un fácil y breve acceso al comercio como el
del barrio Restrepo.
Figura 24. Ubicación UPZ Ciudad jardín
Fuente. UPZ 35 CIUDAD JARDÍN Acuerdos para construir ciudad
http://www.sdp.gov.co/portal/page/portal/PortalSDP/InformacionEnLinea/Informaci
onDescargableUPZs/15Localidad%20Antonio%20Nari%F1o/Cartillas%20UPZ/upz%2035%20ciudad%20ja
rdin.pdf
4.2 ANTONIO NARIÑO
La localidad Antonio Nariño es la número 15 de Bogotá, debe su nombre al
precursor de la Independencia y traductor de los Derechos del Hombre quien vivió
gran parte de su vida en una hacienda localizada en esta zona.
44
Está ubicada en la parte suroriental de la ciudad, limita por el nororiente con las
localidades de Santa fe y Los Mártires, por el noroccidente con la localidad de
Puente Aranda y por el suroccidente con las localidades de Tunjuelito y Rafael
Uribe Uribe, por el suroriente con la localidad de San Cristóbal.
Según el último censo, año 2005, la localidad cuenta con aproximadamente
115.148 habitantes. La extensión del territorio es de aproximadamente 1.587 KM2
(488.74 hectáreas).
Figura 25. Localidad Antonio Nariño
Fuente. UPZ 35 CIUDAD JARDÍN Acuerdos para construir ciudad
rdin.pdf
4.2.1 Condición Geográfica
La localidad Antonio Nariño se divide en 56 barrios, distribuidos en 2 UPZ, y tiene
una extensión de 488 hectáreas (Ha), lo que la hace la segunda localidad con
menor extensión del Distrito. La totalidad del suelo de la localidad es urbano,
siendo 16 Ha protegidas. La UPZ Restrepo cuenta con centralidad urbana, es
decir, los usos residenciales dominantes han sido desplazados por diferentes tipos
de actividades económicas. Esta UPZ tiene una extensión de 355 Ha. Por su
parte, la UPZ Ciudad Jardín es de tipo residencial, se ubica en la zona oriental de
Antonio Nariño, tiene una extensión de 133 Ha. Esta localidad se ubica a 2600
msnm, con algunas variaciones siendo más bajo en la zona occidental, la
temperatura promedio ronda entre los 13 a 16°C.
45
Figura 26. Ubicación geográfica localidad Antonio Nariño
Fuente.
http://www.esetunjuelito.gov.co/sitio/index.php?option=com_content&view=article&
id=557&Itemid=440
4.2.2 División Territorial
Según la Secretaría Distrital de Salud, la localidad de Antonio Nariño cuenta con
cuatro sectores ampliamente reconocidos: el área hospitalaria de La Hortúa,
ubicada entre las calles primera y segunda sur, entre las carreras décima y la
Avenida Caracas; el área del Cementerio del Sur, en los límites del barrio Eduardo
Frey, el área de las Fosas Comunes, en el límite sur de los barrios San Jorge
Central y Eduardo Frey; el área del hospital Santa Clara y Sena de la
construcción, en el barrio San Antonio, y por último el área Sena de la carrera 30.
En algunos documentos estos sectores aparecen discriminados como barrios pero
realmente corresponden a áreas identificadas por la comunidad como puntos de
referencia dentro de la localidad 16.
4.2.3 Microzonificación Sísmica
46
Figura 27. Mapa de microzonificación sísmica de Bogotá
Fuente. Decreto 523 de 2010- por el cual se adopta la microzonificación sísmica
de Bogotá
Como muestra el mapa de microzonificación sísmica de Bogotá, la localidad 15
Antonio Nariño se ubica en los depósitos aluviales, donde su geotecnia es un
suelo aluvial grueso a medio, su geología es terraza baja- Aluvial y complejo de
Conos aluviales, la geomorfología es planicie, la composición del suelo es arenas
arcillosas sueltas a compactas y su comportamiento geotécnico general es de
suelos de mediana a alta capacidad portante poco compresibles, susceptibles a la
licuación e inestables en excavaciones a cielo abierto.
47
Tabla 1. Descripción de las zonas geotécnicas
Fuente. DECRETO 523 de 2010, artículo 2. Continuación del Decreto “Por el cual
se adopta la microzonificación sísmica de Bogotá D.C”. [En línea]. Disponible en
Internet:
<URL:
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=40984 >. [Citado: 25
de octubre de 2015]. P.6
48
Tabla 2. Descripción de las zonas de respuesta sísmica
Fuente. DECRETO 523 de 2010, artículo 2. Continuación del Decreto “Por el cual
se adopta la microzonificación sísmica de Bogotá D.C”. [En línea]. Disponible en
Internet:
<URL:
4.2.4 Riesgo Sísmico
De acuerdo con la Microzonificación Sísmica de Bogotá, la localidad de Antonio
Nariño está en su mayor parte ubicada sobre la zona 5 Terrazas y Conos, la cual
está conforma por suelos arcillosos secos y pre consolidados de gran espesor,
49
arenas o limos o combinaciones de ellos, pero con capacidad portante mayor que
los depósitos de las zonas lacustres. Los barrios que se asientan sobre esta zona
son: Ciudad Jardín Sur, Caracas, Ciudad Berna, Policarpo, La Hortúa, San
Antonio, Restrepo, La Fraguita, Restrepo Occidental, Santander, La Fragua,
Santander Sur, Sena, Eduardo Frey y parte de Villa Mayor Oriental.
La porción del barrio Villa Mayor Oriental que no se encuentra en la zona
mencionada con anterioridad, se encuentra sobre la zona 5A.La cual es una
subdivisión de la Zona 5 con los mismos espectros de diseño, pero en la cual las
características predominantes de las arenas limpias, finas y superficiales,
combinadas con la posibilidad de niveles freáticos altos redundan en una alta
susceptibilidad a la licuación cuando se deseen adelantar construcciones en esta
zona.
En cuanto a instrumentación sísmica, en la localidad de Antonio Nariño –límite
oriental con la localidad de San Cristóbal- se encuentra la estación aceleró grafica
del Hospital San Juan de Dios, la cual aporta información importante para ambas
localidades.
En el inventario de edificaciones a cargo del distrito con que cuenta la DPAE, se
tienen registradas dos estructuras del grupo IV, Edificaciones Indispensables,
según la Norma Sismo Resistente del 10, estas estructuras son aquella de
atención a la comunidad, que deben funcionar durante y después de un sismo y
cuya operación no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno. Estas
estructuras son:

Hospital Santa Clara E.S.E, el cual se encuentra ubicado en la Kr 15 No. 1-59 sur
y cuenta con los estudios para el reforzamiento estructural elaborado en 1998, las
obras sugeridas en este estudio no se ha realizado.

CAMI Olaya, Ubicado en la Cra. 22 No. 22-52 Sur, el cual no cuenta todavía con
el estudio de vulnerabilidad y diseño del reforzamiento.
En ese mismo inventario se cuenta con dos estructuras del grupo III, Edificaciones
de Atención a la Comunidad, este grupo comprende aquellas edificaciones y sus
accesos, que son indispensables después de un temblor para atender la
emergencia y preservar la salud y la seguridad de las personas. Estas estructuras
son:
Policía Antonio Nariño (E-15), ubicada en la calle sur # 20 – 84, el cual
no cuenta todavía con el estudio de vulnerabilidad y diseño del reforzamiento.
 Estación
 Estación
de Bomberos del Sur, Ubicada en la carrera. 27 # 19 A - 10 sur. Esta
estación cuenta con estudios de vulnerabilidad y diseño del reforzamiento, las
obras de reforzamiento se concluyeron durante el año 2000.
50
En cuanto a estructuras del grupo II Estructuras de Ocupación Especial, la cual
cubre las edificaciones donde se puedan reunir más de doscientas personas en un
salón, guarderías, Colegios, Universidades, escuelas, graderías al aire libre que
puedan haber más de doscientas personas a la vez, almacenes y centros
comerciales con más de 500 m2 por piso, edificaciones donde trabajen o residan
más de 3000 personas y edificios gubernamentales. La localidad de Antonio
Nariño cuenta con tres inmuebles a cargo de entidades del Distrito, El Cementerio
del Sur y las Plazas de Mercado de los barrios Restrepo y Santander.
Tabla 3. Índice de riesgo para las localidades de Bogotá en orden descendente
Fuente. IDEA_Indicators riesgo sísmico: Indicadores de riesgo de desastre y de
gestión de riesgos
Para el ejemplo demostrativo se determinó que la amenaza que causaría el mayor
impacto es la de los sismos. El cálculo del riesgo sísmico de Bogotá, desde una
perspectiva holística, se obtuvo partiendo del escenario de pérdidas potenciales,
que permitió definir indicadores de daños y efectos directos para cada unidad de
análisis, que en este caso se le denomina localidad o alcaldía menor.
Para cada una de estas unidades se obtuvo un indicador de riesgo físico, RF,
como resultado de considerar las posibles consecuencias en términos de muertos,
heridos, área destruida y daños en las líneas vitales. Con base en una serie de
indicadores de fragilidad social y de falta de resiliencia que caracterizan cada
unidad de análisis se determinó un factor de impacto indirecto (1 + F), con base a
51
un coeficiente de agravamiento, F. Este coeficiente toma valores entre 0 y 1. Los
valores para evaluar el coeficiente de agravamiento se calculan para cada unidad
o área de análisis de la ciudad utilizando una serie de funciones no lineales
(sigmoides) con las cuales se relacionan los valores netos de los indicadores con
un factor de impacto respectivo. Adicionalmente, a cada factor se le ha asignado
un peso o importancia utilizando el Proceso Analítico Jerárquico (PAJ).
Tabla 4. Índice de riesgo total
descendente
para las localidades de Bogotá en orden
Fuente. IDEA_Indicators riesgo sísmico: Indicadores de riesgo de desastre y de
gestión de riesgos
4.3 SITIO DE TRABAJO
El sitio del proyecto que se está planteando en el barrio ciudad jardín sur de
Bogotá, se ubica entre las calles 18 sur al norte, 19 sur al sur, y comprende la
carrera 11a, en este sitio del barrio ciudad jardín sur, se diagnosticaron algunas
viviendas que comprendían la carrera 11a, para la cual se organizó una cita con el
presidente de la junta de acción comunal del barrio ciudad jardín sur, lo cual fue
beneficioso para el proyecto ya que la comunidad conocía de la actividad que se
realizaría en las viviendas.
52
Figura 28. Ubicación general del sitio de investigación
Fuente. Google Earth
Figura 29. Carrera 11a entre calles 18 y 19 sur
Fuente. Google Earth
53
5. METODOLOGÍA
5.1 INFORMACIÓN DE LAS EDIFICACIONES
Para este procedimiento se considera información y análisis recolectada del barrio
ciudad jardín sur
e información específica de cada uno de las viviendas
analizadas, que comprende un levantamiento de información físico-espacial de la
vivienda y del entorno, ya que estas viviendas fueron construidas alrededor de los
años 1950 a 1960 por ende debe actualizarse a los requerimientos y norma actual
vigente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo resistente (NSR-10).
5.2 METODOLOGIA DE INSPECCION
5.2.1 Método FEMA 154 Rápida detección visual de Edificaciones de peligros
sísmicos potenciales (RVS)
El reglamento colombiano de construcción sismo resistente, NSR-10, es
esencialmente un código de diseño y construcción para edificaciones nuevas,
aunque contiene algunas secciones dedicadas a la evaluación y reforzamiento de
edificaciones diseñadas y construidas antes de la vigencia del reglamento. Existen
otras metodologías desarrolladas específicamente para la evaluación y
reforzamiento sísmico de edificaciones, como son las normas: “evaluación sísmica
de edificaciones existentes”, ASCE/SEI 31-03, y “rehabilitación sísmica de
edificaciones existentes” ASCE/SEI 41-06 y cuyo uso es aceptado por la NSR10.29
Se adapta el método que está expuesto en FEMA 154 (RVS), que consiste en
identificar rápidamente, realizar inventario e identificar edificios que presentan
riesgo de muerte, lesión, o que tendrán limitación en el uso después de un sismo.
Este método utiliza tres formatos (Anexo A), que se desarrolla para tres casos de
sismicidad (Alto, Moderado, Bajo)30.

El FEMA 154 ha sido formulado para identificar, inventariar, y clasificar edificios
que son potencialmente peligrosos ante un sismo.

Permite evaluar edificios existentes de manera rápida, permitiendo descartar
aquellas estructuras que no poseen las características necesarias.

El hecho que una estructura no pase la evaluación, no significa que la misma no
tenga la capacidad para resistir un Sismo, sino que no posee las características
requeridas para considerarse para ser utilizada para Desalojo Vertical.
29
LÓPEZ Palomino Paulo Marcelo. Propuesta de adaptación del documento ASCE/SEI 31-03
Evaluación Sísmica de Edificaciones Existentes. Bogotá, Colombia.,2014. Tesis de Maestría.
Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.
30 Rapid FEMA .Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards. A Handbook FEMA
154, Edition 2 / March 2002.
54
Figura 30. Secuencia de implementación (RSV)
Fuente. Rapid FEMA .Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards.
A Handbook FEMA 154, Edition 2 / March 2002.
55
1. Determinación de la sismicidad
En base con formato se determina la sismicidad de la región a la cual se le va a
hacer el análisis. Para nuestro caso en Bogotá (intermedia-moderada).
2. Identificación de la categoría estructural y su uso
Tabla 5. Categoría estructural
Tipo estructural
W1
Marco de madera ligera , residencial o comercial, < 5000 pies cuadrados
W2
Madera edificios marco, > 5000 pies cuadrados
S1
Estructura de acero con marco resistente a momento
S2
Estructura de acero con marco arriostrado
S3
Estructura de metal ligero
S4
Est. de acero con muros de corte y concreto reforzado
S5
Mampostería interior sin refuerzo
C1
Marco resistente a momento
C2
Estructura de concreto con muros de corte
C3
Concreto con mampostería interior sin refuerzo
PC1 Estructuras inclinadas y elevadas
PC2 Estructura de concreto prefabricado
RM1 Mampostería reforzada con diafragma flexible
RM2 Mampostería reforzada con diafragma rígido
URM Mampostería no reforzada
Tabla 6. Cargas de ocupación
Cargas de ocupación
uso
carga de ocupación m2/persona
Asamblea
varia, 10 mínimo
Comercio
50-200
Ser. Emergencia
100
Gobierno
100-200
Industria
200 -500
Oficinas
100-200
Residencial
100-300
Escuela
50-100
56
3. Definiciones para calificación de estructuras
Irregularidades verticales: Gradas en vista de perfil; paredes inclinadas; edificio
en colinas; columnas cortas; muros no arriostrados.
Irregularidades planta: edificios con esquinas interiores (L, T, E, U, u otras
irregularidades en la planta); edificios con buena resistencia en un lado pero otro
no; excentricidad en la rigidez en planta; (edificios de esquina o edificios con forma
irregular, con una o dos paredes sólidas y el resto.
Suelo tipo C: roca suave o suelo muy denso; velocidad de onda S entre 12002500 ft/s; conteo de golpes 50; o resistencia al corte no drenada > 2000 psf.
Suelo tipo D: Suelo duro; velocidad de onda S entre 600-1200 ft/s; conteo de
golpes 15-50; o resistencia al corte no drenada 1000-2000 psf.
Suelo tipo E: Suelo suave; velocidad de onda S<600 ft/s; o más de 100 ft de
suelo con índice de plasticidad>20, contenido de humedad>20, contenido de
humedad>40%, y una resistencia al corte no drenada <500 psf.
4. Determinación del valor del calificador estructural “S”
Si un edificio recibe un puntaje alto en este caso 2, el edificio es considerado que
tiene una adecuada resistencia sísmica. Si un edificio recibe un bajo puntaje sobre
la base de este procedimiento debería ser evaluado por un ingeniero profesional
con una experiencia en diseño sísmico. De acuerdo a la inspección detallada, a
los análisis ingenieriles, y otros procedimientos detallados se logra un informe final
sobre la capacidad del edificio y la necesidad de una rehabilitación.31
31
http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_134_180_87_1230.pdf
57
6. ADAPTACION DEL METODO FEMA 154 INSPECCIÓN VISUAL RAPIDA DE
ESTRUCTURAS CON POTENCIAL DE RIESGO SÍSMICO
6.1.
VIVIENDA No. 1
Figura 31. Vivienda No. 1
Fuente. Autores
1. Características básicas y su uso estructural
La estructura residencial está ubicada en el barrio ciudad jardín sur, al ser
residencial se estima que posee una carga ocupacional de 100-300 m2 por
persona, la edificación está diseñada y construida por muros de carga, que
corresponde a mampostería no reforzada URM.
58
Figura 32. Muro interior en mampostería
Fuente. Autores
2. Características de la actividad sísmica y sus reformas
Tabla 7. Sistema estructural de muros de carga
Fuente. NSR-10 Titulo A
59
(El sistema de muros de carga es un sistema estructural que no dispone de un
pórtico esencialmente completo, en el cual las cargas verticales son resistidas por
muros estructurales o pórticos con diagonales) (Congreso de la Republica, 2010)

Fallas visibles
La estructura presenta una serie de fisuras internas de las cuales las que mayor
preocupación causaron fueron las siguientes:
Figura 33. Fisuras en muros
Fuente. Autores
3. CONFIGURACION ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACION

Irregularidad vertical
Se presenta una irregularidad vertical ya que hay un pequeño retroceso en la
continuidad de los muros de fachada principal.
60

Irregularidad en planta
La vivienda presenta un tipo de irregularidad en planta en la parte frontal y
posterior que es un desplazamiento del segundo piso.
Figura 34. Desplazamiento de los planos de acción

Observaciones generales
La vivienda ubicada en el barrio ciudad jardín sur en la carrera 11a # 18-67 de
dos niveles, presenta una fachada en pañete con un tramo en el segundo nivel,
con ladrillo tolete a la vista en el interior se encontraron una serie de grietas y
fallas que la mayoría se presentaban por humedad y deterioro, en la planta del
primer nivel se observaron algunas fisuras, en el segundo nivel se observó que no
todos sus muros están pañetaos y pintados aunque no presentan fisuras ni
agrietamientos.
Figura 35. Interior vivienda 2 piso
61
Fuente. Autores
 Perfil del suelo
Teniendo en cuenta los antecedentes del barrio Ciudad Jardín sur, se determina
que el perfil de suelo es tipo D.
62
6.2.
VIVIENDA No. 2
Fuente. Autores
Esta estructura residencial se estima que posee una carga ocupacional de 100300 m2, esta estructura está diseñada con un sistema estructural de muros de
carga el cual se identifica por su discontinuidad en las pocas vigas que hay por lo
tanto no se consideró un sistema estructural de pórticos.
Figura 37. Sistema estructural
63
Fuente. Autores
Tabla 8. Sistema estructural de pórtico
(El sistema de pórtico es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial,
resistente a momentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste todas
las cargas verticales y las fuerzas horizontales.)

Fallas visibles
64
Al interior de la vivienda se detectaron una serie de agrietamientos y fallas de las
cuales las que mayor preocupación causaron fueron las siguientes.
Fuente. Autores
3. Configuración estructural de la edificación

Se presenta una irregularidad vertical de Tipo 3A- Geométrica tal como lo indica
la siguiente figura:
65
Figura 39. Esquema irregularidad vertical tipo 3A
Figura 40. Retroceso en plano de acción
Fuente. Autores

Se identificó en la estructura una irregularidad en planta identificada como
Desplazamiento de los planos de acción de tipo 4P como lo muestra la figura.
66
Figura 41. Desplazamiento plano de acción
Fuente. Autores

La vivienda ubicada en el barrio ciudad jardín sur en la carrera 11ª # 18-45 de tres
niveles presenta una fachada en el primer nivel en ladrillo y su segundo nivel en
pañete y pintura, se encuentra en buen estado ya que no presenta
desprendimiento ni fisuras, en el interior del primer nivel se observan unas fisuras
en los muros que son producto de una humedad filtrada por la placa entrepiso ya
que un baño del segundo nivel presenta una fuga, también se detectó una grieta
en el muro del patio debido a una raíz de un árbol lo cual genero un agujero en el
muro, el segundo nivel no presenta ningún tipo de fisuras ni agrietamientos esto se
debe a que esta recientemente pintado y debido a eso no se pudo observar
fisuras.
67
Figura 42. Fisura en muro no estructural
Fuente. Autores
68
6.3.
VIVIENDA No. 3
Fuente. Autores
Esta estructura residencial se estima que posee una carga ocupacional de 100300 m2, esta estructura está diseñada con un sistema de muros de carga en
mampostería estructural el cual le brinda más estabilidad a la vivienda.
muros estructurales o pórticos con diagonales)

Fallas visibles
69
Fuente. Autores

No se identificó en esta edificación problemas de irregularidad en altura.

Se identificó en la estructura una irregularidad en planta identificada como
Desplazamiento de los planos de acción de tipo 4P como lo muestra la figura.
Figura 45. Voladizo
Fuente. Autores
70

La vivienda ubicada en el barrio ciudad jardín sur en la carrera 11a # 18-66 de dos
niveles presenta una fachada en el primer nivel de piedra tipo mármol, el segundo
nivel la fachada se presenta con pañete y pintura en buen estado, ya que no
presentan desprendimientos ni fisuras, al interior de la vivienda en el primer nivel
se pudo observar una serie de fallas que su mayoría son por causa de humedad,
al igual que en el segundo nivel donde se observaron desprendimientos del
pañete dando así un aspecto al muro de deterioro.
Figura 46. Fallas visibles
Fuente. Autores
71
6.4.
VIVIENDA No. 4
Fuente. Autores
La estructura residencial está ubicada en el barrio ciudad jardín sur, al ser
residencial se estima que posee una carga ocupacional de 100-300 m2 por
persona, la edificación está diseñada y construida mampostería estructural, muros
de carga, con columnetas en ladrillo.
72
Figura 48. Estado de la estructura
Fuente. Autores
muros estructurales o pórticos con diagonales)
 Fallas visibles
Fuente. Autores
73

La estructura presenta una irregularidad vertical de Tipo 1aA-Piso flexible y Tipo
1bA-Piso flexible extremo, como lo muestra la figura.
Figura 50. Esquema vertical piso flexible
Figura 51. Ubicación irregularidad vertical
Fuente. Autores
74

No se presenta este tipo de irregularidad en la estructura de esta vivienda.

La vivienda ubicada en el barrio ciudad jardín sur en la carrera 11ª # 18-44, de
cuatro niveles tiene una fachada de ladrillo tolete a la vista en los cuatro niveles en
el interior de la vivienda se detectaron fisuras y agrietamientos en cada uno de los
niveles estos agrietamientos son debido a la humedad y a modificaciones que se
han hecho en los muros, la mayoría de las fisuras son efecto de la humedad lo
cual causaron deterioro en el pañete y posteriormente al muro de carga.
Figura 52. Fisuras y desprendimiento por humedad
Fuente. Autores
75
6.5.
VIVIENDA No. 5
Fuente. Autores
Esta estructura residencial se estima que posee una carga ocupacional de 100300 m2, esta estructura está diseñada con un sistema de pórticos el cual le brinda
más estabilidad a la vivienda.
76
Figura 54. Fisura en placa
Fuente. Autores

Fallas visibles
Al interior de la vivienda se detectaron una serie de agrietamientos y fallas de las
cuales las que mayor preocupación causaron fueron las siguientes.
Figura 55. Fisuras por falta de junta sísmica
Fuente. Autores
77

Se identificó en esta edificación problemas de irregularidad en altura de Tipo
3A-Geometrica, como lo muestra la NSR-10 Titulo A figura A.3-2.
Figura 56. Retroceso plano de
acción
Fuente. Autores

No se identificó irregularidad en planta en la estructura.

La vivienda ubicada en el barrio ciudad jardín sur en la carrera 11a # 18-36 de
dos niveles, presenta una fachada en ladrillo tolete a la vista, en el interior se
encontraron una serie de grietas y fallas que la mayoría se presentaban por
humedad, en la planta del primer nivel se observaron algunas fisuras ya
anteriormente referenciadas, en el segundo nivel se observó que todos sus muros
están pañetaos y pintados, no presentan fisuras ni agrietamientos.
78
6.6 OTROS ASPECTOS IMPORTANTES
Teniendo en cuenta que la metodología de inspección utilizada se aplicó solo para
5 viviendas residenciales, durante el tiempo de la visita realizada al barrio ciudad
jardín sur y las calles seleccionadas para su estudio, se identificaron otros
aspectos estructurales en otras viviendas.
Algunas de estas viviendas han sufrido remodelaciones, que es la construcción de
otros niveles, esto ocasiona que la estructura actual no está compensada con la
nueva ya que son dos sistemas estructurales diferentes.
En algunas imágenes podemos observar los usos de los materiales utilizados para
muros confinados pero en su totalidad falta más confinamiento, continuidad
estructural de las columnas, ausencia en lo que son vigas de amarre, de cierre o
de coronación.
Falta de junta sísmica para evitar el posible golpeo con la otra edificación.
El modo típico de falla de las viviendas que carecen de continuidad estructural en
los elementos constructivos, es volcamiento y posterior colapso del inmueble. Por
tanto, la mejor forma de mitigar esta problemática es por medio de un adecuado
plan de reforzamiento estructural.32
32
PROMOCIÓN DE PRÁCTICAS DE CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE EN SECTORES
URBANOS VULNERABLES. CARACTERIZACIÓN SOCIOECONÓMICA, AMBIENTAL, DE
SALUBRIDAD Y ESTRUCTURAL DE LA VIVIENDA INFORMAL EN BOGOTÁ. SWISSCONTACT
79
Figura 57. Sistema estructural deficiente
Fuente. Autores
Figura 58. Falta de junta sísmica
Fuente. Autores
80
7. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Los resultados de la inspección visual de edificaciones realizada por medio de la
metodología FEMA 154, se resume en el siguiente formato (Anexo A) desarrollado
para el nivel de sismicidad moderado, se considera para el nivel de sismicidad de
Bogotá (Intermedio).
Figura 59. Formato FEMA 154 - Vivienda No. 1
Fuente. Rapid Visual Screening of Buildings for Potential
Handbook FEMA 154, Edition 2 / March 2002
81
Seismic Hazards A
82
Seismic Hazards A
83
Seismic Hazards A
84
Seismic Hazards A
85
Seismic Hazards A
7.1 DETERMINACIÓN DEL VALOR ESTRUCTURAL CALIFICADOR “S”
De acuerdo a la inspeccion realizada con el formato del fema 154 el valor minimo
de calificacion es 2, por ende deberia ser evaluado por un ingeniero profesional
especialista en estructuras.
86
8. CONCLUSIONES
Para el análisis de las edificaciones se utilizó el Método FEMA 154 Rápida
detección visual de edificaciones de peligros sísmicos potenciales (RVS), donde
las edificaciones seleccionadas y valoradas corresponde a mampostería no
reforzada URM el cual arroja el menor puntaje por debajo el mínimo aceptable por
lo tanto esto determina que las edificaciones no tendrán un buen comportamiento
frente a un sismo.
Siguiendo las recomendaciones establecidas en el Título C.21 del Reglamento se
observa que en la gran mayoría que las edificaciones valoradas no cuentan con
columnas ni vigas, a lo largo de la estructura se observa que no es uniforme y no
cuenta con continuidad de la misma, no se cumplen los requerimientos de
dimensionamientos, existen irregularidades en planta, problemas de fisuración,
además se evidencia que los elementos estructurales de gran peso en las
segundas y terceras plantas que no cuentan con un buen agarre a dichas
estructuras.
De igual forma se identifica que durante el paso del tiempo algunos propietarios
han ejecutado una serie de modificaciones estructurales sin antes ser valoradas
correctamente y así afectando la rigidez de las mismas puesto que han utilizado
sistemas inadecuados de construcción.
Estas edificaciones fueron construidas mucho antes de implementarse la norma
NSR – 10 lo cual se puede concluir que las fallas y fisuraciones estructurales se
generaron debido a que no se contó con un previo estudio de suelos y debido a
esto los asentamientos que se generaron por el paso del tiempo o por cargas
estructurales que se le han sometido el terreno.
En las inspecciones realizadas a las edificaciones fue muy precaria la información
ya que ninguna cuenta con planos estructurales ni un estudio de suelos, nada que
nos pudiera dar más certeza para emitir un análisis más detallado, solo contamos
con la colaboración de los propietarios de las edificaciones y realizando el método
de inspección rápida podemos concluir que la edificaciones en caso de ocurrir un
sismo de gran escala podrían sufrir grandes fallas y tener pérdidas humanas; por
lo que se recomienda efectuar un análisis más detallado de un profesional de la
línea estructural.
Es de vital importancia el conocimiento de la norma y más que eso su correcta
interpretación, es por esto que en el presente informe se concluye que las
edificaciones inspeccionadas requieren ser evaluadas con mayor detalle, ya que
fueron construidas sin ningún tipo de diseño de acuerdo a lo especificado en el
Reglamento Colombiano de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR-10.
87
9. RECOMENDACIONES
De acuerdo con el método FEMA, se pudo constatar que la totalidad de las
estructuras y/o viviendas no superaron las puntuaciones mínimas que en este
caso es mínimo 2.
Al no cumplir las recomendaciones de la norma sismo resistente (NSR-10), se
recomienda que las estructuras lleven a cabo una remodelación o en su defecto
un mantenimiento, reforzando su sistema de muros de carga debido a que la
totalidad de las viviendas tienen falencias en su sistema estructural de muros, se
recomienda fortalecer con columnas y vigas que le brinden rigidez y estabilidad a
las estructuras.
El principal problema de estas edificaciones consiste en que son viviendas muy
antiguas y los propietarios en muchos casos se niegan a fortalecer estas falencias
de sus estructuras, por lo tanto estaría bien informar y documentar de los
problemas que causarían estas falencias en caso de un sismo por lo tanto poder
facilitar los siguientes documentos para su aprendizaje y tomar conciencia de lo
importante que es contar con una estructura segura y cumpliendo los requisitos
de la NSR-10 en especial el apartado A.10.9.
Documentos:
 Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente (NSR-10)33
 Alternativa estructural de refuerzo horizontal en muros de mampostería34
 Manual para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería confinada
dañadas por sismos35
Otras recomendaciones:
 En la actualidad, existen otras maneras de dar resistencia a los muros de
mampostería, y es por medio de diversas clases de alambres que también se
utilizan para construir muros de concreto. Una de ellas es el alambre recocido, el
33
Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente (NSR-10). [En línea].Disponible en
internet. < Reglamento Colombiano de construcción sismo resistente (NSR-10) >. [Citado: 28 de
octubre de 2015]
34 Revista Ingenierías Universidad de Medellín, volumen 8, No. 14, pp. 51-69 - ISSN 1692-3324 enero-junio de 2009/158 p. Medellín, Colombia. Disponible en internet. [En línea]. <
http://www.scielo.org.co/pdf/rium/v8n14/v8n14a05.pdf >. [Citado: 28 de octubre de 2015].
35 MANUAL para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería confinada dañadas por
sismos. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo - PNUD, 2009. Editor. Calle Los
Cedros 269, Lima 27, Lima Perú.
88
cual es una tipo de acero muy delgado y libre de carbón, lo que lo vuelve maleable
a la vez que resistente. Asimismo, el alambre recocido ofrece otras posibilidades
de construcción más allá de los simples muros lisos, ya que es muy flexible y
puede ser colocado de varias maneras para favorecer la creatividad y la
innovación.
 Otra opción moderna para reforzar los muros de mampostería es el armex, el
cual consiste en un enrejado de varillas de alambre más delgado del que se utiliza
me manera corriente; al estar entrelazadas unas con otras, las varillas del armex
tienen mayor firmeza y durabilidad36.
 Para vivienda usada, bien sea el caso de estructuras en pórtico de concreto
reforzado o mampostería confinada, es necesario desarrollar currículos que
expliquen cómo reparar muros, nudos, vigas y columnas agrietadas por evento
sísmico y además el remplazo y reparación del acero de refuerzo corroído o
expuesto. 37
 Se recomienda la reparación y reforzamiento de las columnas y vigas siguiendo
el siguiente procedimiento dependiendo los casos:38
CASO 1
 Demoler el concreto de la parte superior de las columnas y extremos de las vigas
dañadas
 Colocar una nueva armadura en remplazo de las varillas deformadas, soldando
1"
las varillas nuevas con las existentes. Colocar 2Φ 2 en diagonal.
 Demoler la esquina superior del muro y dejar un ochavo.
 Llenar con concreto f`c=210kg/cm2
36http://www.nosmudamos.net/Construccion/opciones-para-refuerzos-de-muros-de-
mamposteria.html
37PROMOCIÓN DE PRÁCTICAS DE CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE EN SECTORES URBANOS
VULNERABLES. CARACTERIZACIÓN SOCIOECONÓMICA, AMBIENTAL, DE SALUBRIDAD Y
ESTRUCTURAL DE LA VIVIENDA INFORMAL EN BOGOTÁ.SWISSCONTACT.
38 MANUAL para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería confinada dañadas por
sismos. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo - PNUD, 2009. Editor. Calle Los
Cedros 269, Lima 27, Lima Perú.
89
Figura 64. Caso 1
Fuente. MANUAL para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería
confinada dañadas por sismos (Programa de las Naciones Unidas para el
Desarrollo - PNUD, 2009. Editor. Calle Los Cedros 269, Lima 27, Lima Perú).
CASO 2
 Si el muro de ladrillo tomara mucho cortante sísmico, porque la densidad de
muro en la dirección de su eje es baja, agregar en el centro del muro, una placa de
ancho “a” de concreto según la exigencia de la solicitación sísmica.
 Al picar el muro para encajar la nueva placa, hacerlo en forma endentada para
formar llaves de corte y evitar que el muro “resbale” al lado de la placa,
reduciéndose el efecto puntual en las esquinas superiores.
Figura 65. Ejemplo
Fuente. MANUAL para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería
confinada dañadas por sismos (Programa de las Naciones Unidas para el
Desarrollo - PNUD, 2009. Editor. Calle Los Cedros 269, Lima 27, Lima Perú).
90
BIBLIOGRAFÍA
LIBROS
NSR-10 Normas Colombianas de Construcción Sismo resistente., Títulos A, D.
Rapid FEMA .Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards. A
Handbook FEMA 154, Edition 2 / March 2002.
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA (AIS). Manual de
Construcción, evaluación y rehabilitación sismo resistente de viviendas de
mampostería. 2001
TESIS
LÓPEZ Willy Gallo, M. Inspecciones técnicas de seguridad estructural en
edificaciones de concreto armado. Piura, Perú., 2006 Tesis para optar el Título de
Ingeniero Civil. Universidad de Piura.
LÓPEZ Palomino Paulo Marcelo. Propuesta de adaptación del documento
ASCE/SEI 31-03 Evaluación Sísmica de Edificaciones Existentes. Bogotá,
Colombia., 2014. Tesis de Maestría.
PERALTA Buritica Henry. Escenarios de Vulnerabilidad y daño sísmico de las
edificaciones de Mampostería de uno y dos pisos en el barrio San Antonio, Cali,
Colombia.353p. Tesis para optar el título de ingeniero civil.Universidad del Valle.
GÓMEZ Araujo Iván Darío. Generación de funciones de vulnerabilidad para
edificaciones de mampostería no reforzada de baja altura utilizando técnicas de
simulación. Bucaramanga, Colombia, 2006.Tesis para optar el título de ingeniero
Civil. Universidad Industrial de Santander.
ARTÍCULOS
Revista Ingenierías Universidad de Medellín, volumen 8, No. 14, pp. 51-69 - ISSN
1692-3324 - enero-junio de 2009/158 p. Medellín, Colombia. Disponible en
internet. [En línea]. < http://www.scielo.org.co/pdf/rium/v8n14/v8n14a05.pdf >.
[Citado: 28 de octubre de 2015].
Fondo de prevención y atención de emergencias – FOPAE Bogotá Frente A La
Gestión Integral Del Riesgo Sísmico Bogotá Colombia 2010.
FOPAE – Coordinación de Investigación y Desarrollo - Escenario De Daños En
Bogotá Por Un Sismo De La Falla Frontal De Magnitud 7.0
91
EN LÍNEA
Natalia maría Sánchez y López maicol Josué Benavides. Caracterización de las
condiciones estructurales en algunas viviendas residenciales del barrio san
Antonio en Bogotá según nsr-10. Bogotá, Colombia, 2015 trabajo de grado para
optar al título de ingeniero civil.
http://seisan.sgc.gov.co/RSNC/Microzonificacion_de_Bogota_1993.pdf
http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_134_180_87_1230.pdf
MANUAL para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería confinada
dañadas por sismos (Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD, 2009. Editor. Calle Los Cedros 269, Lima 27, Lima Perú).
ARIANA Astorga. Centro de Investigación en Gestión Integral de riesgos.
DIRECCIÓN DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS DE BOGOTÁ
D.C. Evaluación de daños y de la seguridad de edificaciones después de un
sismo. Módulo 4- Principios básicos de sismo resistencia
UPZ
35
CIUDAD
JARDÍN
Acuerdos
para
construir
ciudad
rdin.pdf
http://www.esetunjuelito.gov.co/sitio/index.php?option=com_content&view=article&
id=557&Itemid=440
Decreto 523 de 2010- por el cual se adopta la microzonificación sísmica de Bogotá
DECRETO 523 de 2010, artículo 2. Continuación del Decreto “Por el cual se
adopta la microzonificación sísmica de Bogotá D.C”. [En línea]. Disponible en
Internet:
<URL:
IDEA_Indicators riesgo sísmico: Indicadores de riesgo de desastre y de gestión de
riesgos
MANUAL para la reparación y reforzamiento de viviendas de albañilería confinada
dañadas por sismos (Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD, 2009. Editor. Calle Los Cedros 269, Lima 27, Lima Perú).
92
http://www.nosmudamos.net/Construccion/opciones-para-refuerzos-de-muros-demamposteria.html
PROMOCIÓN DE PRÁCTICAS DE CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE EN
SECTORES
URBANOS
VULNERABLES.
CARACTERIZACIÓN
SOCIOECONÓMICA, AMBIENTAL, DE SALUBRIDAD Y ESTRUCTURAL DE LA
VIVIENDA INFORMAL EN BOGOTÁ.SWISSCONTACT.
93
ANEXOS
94
ANEXO 1. Ficha técnica FEMA 154
95

trabajo de grado caracterización de las condiciones estructurales en

Transcripción

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ANEXO PERFIL DE PUESTO NUMERO (3)

CLAUSULA ADICIONAL DE DAÑOS MATERIALES A