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Sector Vecinal 3A
Ciudad Caribia, Venezuela Estudio de Investigacion Independiente por AEOP Sector: Residencial Evaluación Sísmica (ASCE 41) Año del proyecto: 2016 Publicación en Congreso Mundial de Ingeniería Sísmica, Japón, 2020 Otero, A. and Molina Hutt, C. Seismic Evaluation of an Existing Shear Wall Building Representative of Housing Developments in Venezuela,17th World Conference on Earthquake Engineering, September 2020. |
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Los avances tecnológicos, experimentales y datos obtenidos a través de los eventos sísmicos que han transcurrido en los últimos años, han ido incorporado metodologías de análisis más sofisticadas que modelan la respuesta de componentes que incursionan en el rango inelástico y son capaces de capturar su degradación cíclica, lo que ha motivado al incremento en el uso de los procedimientos de análisis dinámicos no-lineales en las oficinas de ingeniería, para optimizar los diseños, evaluar edificaciones existentes y realizar proyectos de rehabilitación sísmica.
El presente estudio forma parte de la primera fase del inicio de un programa de evaluación sísmica de edificaciones construidas como solución habitacional, motivado por la gran cantidad de edificaciones de interés social construidas en Venezuela durante los últimos años.
El presente estudio forma parte de la primera fase del inicio de un programa de evaluación sísmica de edificaciones construidas como solución habitacional, motivado por la gran cantidad de edificaciones de interés social construidas en Venezuela durante los últimos años.
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En Venezuela existe un déficit habitacional considerable y durante los últimos años se han construido cientos de edificaciones de interés social. La mayoría de las soluciones habitacionales desarrolladas están ubicadas en ciudades con un elevado nivel de amenaza sísmica. Originalmente, el alcance del proyecto consistía en realizar el diseño estructural de cuatro edificaciones tipo de 5, 6 y 9 pisos, constituyendo un total de 18 edificios (90 unidades habitacionales). El conjunto está ubicado en una zona montañosa a 10 Km de Caracas, en un desarrollo habitacional denominado Ciudad Caribia.
La construcción esta especificada con los sistemas constructivos tipo Túnel y Forsa, en la que la estructura está conformada por muros para resistir cargas gravitacionales y laterales. La configuración estructural presentada en el proyecto de arquitectura contiene muros de 12 cm y 15 cm de espesor sobre los que se apoyan losas de 12 cm.
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Entre los factores detectados que incrementan la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones consideradas, valen destacar:
Espesores de muros por debajo de los mínimos recomendados para desarrollar un comportamiento dúctil.
Riesgo torsional inelástico elevado.
Plantas irregulares tipificadas en las normas como “Diafragma Flexible” debido a aberturas y entrantes internas.
Falta de eventos sísmicos en el país (Venezuela) que muestren evidencia del comportamiento de este tipo de construcciones (Forsa, Túnel) ante movimientos sísmicos severos.
Cambios de rigidez entre planta baja y primer nivel (Entrepiso Blando) debido a aberturas de algunos muros en el primer nivel.
Las densidades (área total de muros / área planta) están por debajo de 4% como se recomienda en algunos estudios.
Espesores de muros por debajo de los mínimos recomendados para desarrollar un comportamiento dúctil.
Riesgo torsional inelástico elevado.
Plantas irregulares tipificadas en las normas como “Diafragma Flexible” debido a aberturas y entrantes internas.
Falta de eventos sísmicos en el país (Venezuela) que muestren evidencia del comportamiento de este tipo de construcciones (Forsa, Túnel) ante movimientos sísmicos severos.
Cambios de rigidez entre planta baja y primer nivel (Entrepiso Blando) debido a aberturas de algunos muros en el primer nivel.
Las densidades (área total de muros / área planta) están por debajo de 4% como se recomienda en algunos estudios.
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Se determinó que el edificio del caso de estudio no cumple con el objetivo de desempeño sísmico previsto por el código sísmico venezolano Covenin 1756. Los resultados sugieren que el edificio del estudio de caso tiene una baja ductilidad en la dirección este-oeste asociado con demandas sísmicas concentradas en la base del edificio en pocos componentes y bajos ratios de utilización en otros elementos. Se excede la resistencia a la flexión de dos componentes controlados por fuerza en la dirección E-W, lo que sugiere que estas fallas frágiles localizadas podrían conducir al colapso parcial o total del edificio. Los resultados del estudio sugieren que un coeficiente de modificación de respuesta R no debería ser superior a 1,4 en la dirección este-oeste, mientras que el 4,5 supuesto en el diseño es adecuado en la dirección norte-sur. El estudio también identifica la sensibilidad torsional del diseño, que caería bajo la clasificación de “Irregularidad Torsional Extrema” según ASCE 7. Si bien este estudio se limita a un edificio de estudio de caso, es representativo de proyectos de desarrollo de viviendas masivas tipo Túnel desarrollados en Venezuela. Se necesitan más investigaciones para identificar si observaciones similares se aplican de manera más amplia a este tipo de construcción de túneles de uso generalizado.
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Recomendaciones destacadas:
- Aumentar espesores de los muros y obtener una densidad mayor al 4% en ambas direcciones ortogonales.
- Contemplar nuevos muros en el perímetro para mitigar riesgo torsional inelástico.
- Realizar un diseño sísmico basado en desempeño y un análisis dinámico no-lineal que permita visualizar el comportamiento inelástico de la configuración propuesta y determinar en función de su desempeño si es aceptable.