UNIVERSIDAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DESCARTES NOMBRE: FONSECA SOLÍS MARTHA ALEJANDRA AQUINO NAFATE JOEL MONTESINOS JUÁREZ ALEJANDRA MOLINA MANDUJANO RODRIGO OZUNA VÁZQUEZ VÍCTOR ALEXIS GRADO: 0510 DE INGENIERÍA CIVIL MATERIA: INTEGRACIÓN DE PROYECTOS. DOCENTE: ARQ. ROSINA VÁZQUEZ MUENCH. 1 INSPECCIÓN PRELIMINAR DEL EDIFICIO DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTE, UBICADO EN EL MUNICIPIO DE TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS. INTRODUCCIÓN El presente trabajo se desarrolla la evaluación estructural del Edificio de Comunicaciones y transporte, edificación ubicada en Avenida Central Oriente No. 1228, Colonia Centro del municipio de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, para esto se hizo el análisis basando en NTC, se recopilo información, se plantaron hipótesis de comportamiento ante solicitantes sísmicas de manera que puedan buscarse alternativas de reforzamiento estructural adecuadas. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: ¿QUÉ ES LA EVALUACIÓN DE RIESGOS? La evaluación de riesgos es un proceso que ayuda a determinar la naturaleza y el alcance de ese riesgo, mediante el análisis de amenazas y la evaluación de las condiciones de vulnerabilidad existentes que podrían resultar en daños a las personas expuestas y a los bienes, servicios, medios de subsistencia y medio ambiente de los que dependen. La importancia de la evaluación de riesgos busca identificar y eliminar riesgos presentes en el entorno de trabajo, así como la valoración de la urgencia de actuar. En el estado de Chiapas tomando en consideración el tipo de suelo y los estratos del lugar, así también se considera que el municipio de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, está comprendido en la franja sísmica “C” de la regionalización Sísmica de la República Mexicana por parte de la C.F.E. y CENAPRED Por lo anterior es de nuestro interés realizar la evaluación de riegos del edificio Secretaría de Comunicaciones y Transportes ubicado en Avenida Central Oriente No. 1228, Colonia Centro del municipio de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, derivado de que en el último sismo de fecha 07 de septiembre 2017 esta estructura se vio dañada, es por ello que como Ingenieros Civiles surge el interés de realizar la evaluación riesgo de este inmueble. 2 CARCACTERÍSTICAS Fecha: 2017-09-07 Hora: 23:49:17 Magnitud: 8.2 Epicentro Latitud: 14.761 ° Longitud: -94.103 ° Localización: 140 km al SUROESTE de PIJIJIAPAN, CHIS Profundidad: 45 km El sismo del 7 de septiembre de 2017 presentó características inusuales respecto a este tipo de fenómenos que lo hacen único en la historia, como la magnitud de 8.2, el inicio de la ruptura de la litosfera completa de la Placa de Cocos y la forma en la que se propagó. Por su parte en Chiapas, el sismo dañó más de 46 mil viviendas, 14 mil de ellas con pérdida total. El mayor de los daños, cerca del 70%, casi 600 edificios históricos, 60 centros de salud y hospitales, además de 12 mercados fueron destruidos o resultaron con algún daño. 3 MACRO Y MICROLOCALIZACIÓN 4 JUSTIFICACIÓN: En el tiempo presente, la evaluación estructural de edificaciones se presentan después de realizar una inspección preliminar y posteriormente un dictamen de riesgos, los estudios estructurales también han sido desarrollados dentro del marco de las normas y criterios que ha seguido la restauración arquitectónica y estructural, ya que se han desarrollado para un fin especifico formal, sin embargo sus análisis no han seguido siempre los rumbos correctos, la falta de información sobre sistemas estructurales antiguos y complejos, el uso desaparecido de ciertas técnicas constructivas, la falta de manejo de materiales antiguamente utilizados y las erradas interpretaciones del comportamiento sísmico de las estructuras, hacen de la evaluación estructural un complicado reto. Por lo anterior, se investigaron edificios que presenten dictámenes de riesgos realizados por Secretaría de Protección Civil, del listado localizado se procedió a seleccionar un edificio especifico (CST) se pretende evaluar el dictamen mediante lo que rige las NTC-2021, y así tener un amplio panorama de la forma en que se analiza y las conclusiones a las que se llegan. 5 OBJETIVO: Realizar una inspección preliminar basándose en los conocimientos adquiridos en tema de Inspección y diagnóstico de daños en elementos de concreto, un análisis estructural y proponer soluciones óptimas para el refuerzo de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes ubicado en el municipio de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, siguiendo las NTC-2021. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Identificar las características de los materiales de los elementos estructurales que la componen. • Elaborar una inspección preliminar para evaluar de manera inicial o preliminar las condiciones en que se encuentra la edificación. • Elaborar un análisis de acuerdo a NTC-2021. • Ofrecer unas recomendaciones finales acerca del comportamiento estructural frente a sismos de moderada y alta intensidad de manera que se puedan diseñar adecuadamente los reforzamientos respectivos. 6 HIPOTESIS Es importante definir una metodología adecuada de colecta y análisis de datos para determinar la confiabilidad de las estructuras que puedan servir como parámetros de referencia para evaluar el estado actual de edificios dañados por sismos. MARCO CONCEPTUAL Sismo: Es el movimiento brusco de la Tierra causado por la liberación de energía acumulada durante un largo tiempo. Habitualmente estos movimientos son lentos e imperceptibles, pero en algunos el desplazamiento libera una gran cantidad de energía, cuando una de las placas se mueve bruscamente contra la otra. Estructura: Conjunto de elementos resistentes capaz de mantener sus formas y cualidades a lo largo del tiempo, bajo la acción de las cargas y agentes exteriores a que ha de estar sometido La estructura soporta las cargas exteriores (acciones y reacciones), las cuales reparten su efecto por los diferentes elementos estructurales que resultan sometidos a diferentes esfuerzos, los cuales inducen un estado tensional, que es absorbido por el material que la constituye Dictámenes de riesgo: Es la emisión recomendaciones pertinentes en materia de protección civil sobre la factibilidad de uso y funcionamiento adecuado de las construcciones. Así, se identifican y delimitan los lugares o zonas donde se localice un riesgo, asimismo se establecen, refuerzan y amplían acciones de prevención para reducir los efectos de un siniestro o desastre en predios, fraccionamientos, colonias, hospitales, escuelas e infraestructura pública y privada. Evaluación estructural: Consiste en realizar un análisis matemático de la estructura existente ante cargas gravitacionales y cargas sísmicas para determinar el estado actual de estructura. FISURA: Se denomina fisura la separación incompleta entre dos o más partes con o sin espacio entre ellas. Su identificación se realizará según su dirección, ancho y profundidad utilizando los siguientes adjetivos: longitudinal, transversal, vertical, diagonal, o aleatoria. 7 La manera más sencilla para medir la anchura es mediante la comparación de la grieta con marcas de diferentes anchuras pintadas en láminas plásticas (llamado comparador de grietas o grietómetro). Las mediciones se mejoran en precisión si se usan lentes de aumento. 8 En términos generales, existen dos tipos de intervenciones o rehabilitaciones, dirigidas a: 1) mejorar el comportamiento de la estructura; 2) reparar la estructura dañada y, si es necesario, reforzarla con objeto de mejorar las características de su desempeño. La rehabilitación es obligatoria en aquellos casos en que se añaden nuevas áreas útiles a la estructura, cuando las cargas gravitacionales se incrementan en más de un 20 por ciento, cuando se altera el sistema estructural, o cuando hay daños de consideración. Toda rehabilitación mayor requiere evaluar la seguridad estructural. CLASIFICACIÓN DEL DAÑO EN LOS ELEMENTOS Y SU IMPACTO EN EL COMPORTAMIENTO DE LA EDIFICACIÓN. Los tipos de daño son: a) Flexión o flexo compresión en vigas, columnas, muros estructurales, losas, zapatas y contratrabes. b) Cortante en vigas, columnas, muros estructurales, losas planas, zapatas y contratrabes. c) Deformaciones en sistemas de pisos. d) Impacto en elementos estructurales por golpeteo. e) Corrosión y/o pérdida local de sección transversal. f) Inestabilidad de elementos no estructurales como recubrimientos, fachadas, tanques de almacenamiento, muros de relleno, etc. g) Los producidos por inclinación y hundimientos diferenciales. 9 DESARROLLO La Inspección preliminar se realiza sin ningún tipo de equipo y se excluye la ejecución de pruebas puesto que solamente derivado de la inspección preliminar se procederá a formular una inspección más profunda o detallada. SUELO: Geología: os tipos de roca que conforman la corteza terrestre en el municipio son: Caliza-Lutita (roca sedimentaria) (38.05%), Caliza (roca sedimentaria) (24.81%), Aluvial (suelo) (20.78%), Limolita-Arenisca (roca sedimentaria) (11.5%) y LutitaArenisca (roca sedimentaria) (4.88%). Fuente: Gobierno del Estado de Chiapas. Carta Geográfica de Chiapas 2021. INEGI. Censo de Población y Vivienda 2020. Principales resultados por localidad (ITER). INEGI. Marco Geoestadístico. Censo de Población y Vivienda 2020. Fisiografía: El municipio forma parte de las regiones fisiográficas Montañas del Norte, Depresión Central y Altos de Chiapas. La altura del relieve varía entre los 300 mts. y los 1,400 mts. sobre el nivel del mar. Llanura aluvial con lomerío (34.99%), Sierra alta de laderas tendidas (29.73%), Meseta típica (25.16%), Valle de laderas tendidas con lomerío (4.21%), Lomerío típico (3.85%) y Cañón típico (2.06%). Fuente: Gobierno del Estado de Chiapas. Carta Geográfica de Chiapas 2021. INEGI. Censo de Población y Vivienda 2020. Principales resultados por localidad (ITER). INEGI. Marco Geoestadístico. Censo de Población y Vivienda 2020. Debido a los estratos del lugar y al tipo de suelo que pertenecen al periodo Cuaternario Q(al) de tipo aluvial; (según la versión actual de la carta geológica Tuxtla Gutiérrez E15-11. Escala 1:250 000) y a los estratos de la zona, así como por la topografía del entorno. 10 11 Figura 1.- La inspección preliminar es el primer paso para el mejor tratamiento de las edificaciones. Estado del daño IV= Agrietamiento vertical en muro confinado con castillo con anchura mayor a 3mm. Patrón de grieta= Vertical Longitud= 6mm Anchura= Variable uniformemente Profundidad= Pasa el recubrimiento sin llegar a la mampostería Reemplazo de piezas, mortero, barras y concreto dañados: En elementos con daño severo puede ser necesario sustituir a los materiales dañados por materiales nuevos, previo apuntalamiento del elemento por reparar. Se deberá promover una buena adherencia entre los materiales existentes y los nuevos, así como pequeños cambios volumétricos debidos a la contracción por fraguado. Se usarán materiales del mismo tipo y con una resistencia al menos igual que la del material original. Edad= 5 años Se observa el desprendimiento del repello de la mampostería, como consecuencia del sismo. Rehabilitación= De acuerdo al proceso de la evaluación de la seguridad estructural se concluye que cumple con la normativa vigente y sólo presentan daños estructurales insignificantes o ligeros, estos deberán hacerse un proyecto de rehabilitación que considere la restauración o reparación de dichos elementos. 12 13 Figura 2.Estado del daño ll: Grietas claramente visibles sobre la superficie del muro, con anchuras entre 0,2 y 1 mm. Patrón de grieta: Horizontal Anchura: Uniformemente variable Deterioro: En el muro se ve reflejada grieta, debido a que la edificación es cada vez menos capaz de resistir las cargas impuestas, debido a fenómenos atmosféricos(sismo). Categoría del riesgo el porcentaje de daños en muros: Medio 20-50 %. El movimiento que provoco los daños se encuentra en gran parte del edificio. Hay mayor cantidad de grietas en la edificación, y en los lugares cercanos al punto o zona de movimiento, las puertas y ventanas dificultan su cerramiento. Tipo de esfuerzo: Corte; en la pared causada por una desviación de la cimentación hacia abajo respecto de la línea de referencia. Característica: En el muro se aprecia una abertura a micro escala de forma trasversal a la tendencia de la grieta; se puede distinguir la dirección del movimiento del muro. Rehabilitación: La reparación de las grietas consiste, en lenguaje sencillo, en cerrarlas o rellenarlas con materiales similares o diferentes de la mampostería original. Se pueden distinguir dos tipos de reparación: a. inyección y b. rajueleo. En todos los casos, se debe retirar el aplanado de la zona de la grieta, cuando menos en los 30 cm adyacentes. 14 15 Figura 3.Estado del daño llI: agrietamiento en muro confinados con castillos y dalas. Grietas grandes en la superficie del muro, con anchuras entre 1 y 3 mm. Patrón de grieta: Horizontal y Vertical Anchura: Uniformemente variable Deterioro: En el muro se ve reflejada grieta, debido a que la edificación es cada vez menos capaz de resistir las cargas impuestas, debido a fenómenos atmosféricos(sismo). Tipo de esfuerzo: Tensión; causada en la pared por una desviación aguda de la cimentación hacia abajo respecto a la línea de referencia. Característica: Separación abierta; tendencial lineal, textura lisa. Ocurrencia: Se presenta principalmente en uniones, en esquina del marco de las puertas o conexiones vigas columnas. 16 Estado del daño: Pérdida de recubrimiento en columnas Patrón de grieta: Horizontal y vertical Longitud: Mayor a 6 mm Anchura: Variable Profundidad: Pasa el recubrimiento sin llegar a la estructura Edad: 5 años Rehabilitación: De acuerdo al proceso de evaluación de seguridad realizado se concluye que la estructura de concreto no cuenta con daños estructurales en esta sección, sin embargo la falla que se logra apreciar es debido al desprendimiento del recubrimiento estructural (repello y/o acabado) el cual su rehabilitación es retirar el recubrimiento dañado y reemplazarlo por un nuevo recubrimiento. 17 CONCLUSIÓN Al realizar la inspección preliminar pudimos determinar la importancia al realizar dicha evaluación, conocimos más a detalle al realizar la clasificación de las grietas y la severidad de los daños que éstas puedan ocasionar, así mismo las posibles rehabilitaciones que se puedan realizar y sobre todo siempre tomando en cuenta la seguridad de las personas. En nosotros como futuros ingenieros está la responsabilidad de hacer edificaciones de calidad y sobre todo seguras para no poner en riesgo la vida humana y en la calidad de la obra estarán dados nuestros conocimientos y la ética profesional. 18 BIBLIOGRAFÍA • Normas-tecnicas-complementarias-diseno-construccion-estructurasmamposteria-2017. • Normas para la rehabilitación sísmica de edificios de concreto dañados por el sismo del 19 de septiembre de 2017, instituto para la seguridad de las construcciones en el distrito federal, 2018. • Edificaciones de mampostería para vivienda, fundación ICA, A.C. 1999. 19
