Año 2019
Artículo 1.-
RIGIDECES EFECTIVAS DE VIGAS DE CONCRETO REFORZADO PARA DISEÑO SÍSMICO: MITOS Y REALIDADES
Arturo Tena Colunga
Resumen
La rigidez de cualquier elemento estructural depende principalmente de su forma (prismática o de sección variable), de su longitud, de sus condiciones de apoyo y de sus propiedades mecánicas en función de las relaciones constitutivas que se supone que, para fines prácticos, satisface el material con que está hecho. Por ello, la rigidez de cualquier elemento estructural se obtiene a partir de integrar todas estas propiedades a lo largo del elemento y en todo su volumen. Aunque este fundamento de análisis debiera serle claro a cualquier ingeniero estructural, parece que en tiempos recientes se es poco reflexivo en este aspecto de cara a la recomendación disponible en diversos reglamentos de concreto reforzado en considerar para análisis “elásticos” y, para “fines de diseño”, secciones “efectivas” donde la inercia promedio de la viga es de 50% o menos de la inercia de la sección gruesa debido al “agrietamiento” asociado a la primera fluencia del refuerzo longitudinal. Curiosamente, la mayoría de los reglamentos de concreto reforzado no mencionan nada con respecto a la variabilidad del módulo de elasticidad del concreto en la estimación de las rigideces efectivas de los elementos de concreto. Por ello, en este artículo el autor discute y reflexiona sobre este tema relacionado a la práctica de diseño sismorresistente de manera integral, apoyado tanto en resultados analíticos, como en evidencia experimental. Se presenta además ecuaciones simplificadas, pero racionales, en caso de querer tomar rigideces efectivas en secciones de concreto si se considera que puede ocurrir algún tipo de agrietamiento (no detectado a simple vista) antes de que se presente un sismo intenso asociado a su diseño.
Artículo 2.-
PRIMEROS TRABAJOS EN EL REFORZAMIENTO SÍSMICO DE PARQUEADERO DE LA ULEAM
Roberto Aguiar, Fernando Del Castillo.
Resumen
La causa principal del daño, durante el terremoto del 16 de abril de 2016 (M=7.8), en el parqueadero de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, fue la presencia de columna corta en el pórtico central que tiene losas a diferentes desniveles. En este artículo se describe este problema y la forma cómo se va a reforzar la estructura.
La estructura fue diseñada con el criterio de viga fuerte-columna débil, razón por la cual se produjeron fisuras en las columnas las mismas que a simple vista no parecían graves pero por el volumen de resina epóxica que se utilizó, el daño fue considerable. El daño generó pérdida de resistencia en el hormigón de las columnas, el mismo que fue restituido mediante la colocación de fibra de carbono. De esta forma se reparó las columnas y en este artículo se indica como se va a reforzar la estructura, para que tenga una mayor capacidad sísmica.
Artículo 3.-
DESCRIPCIÓN DEL ANÁLISIS SÍSMICO DE UNA ESTRUCTURA CON DISIPADORES TADAS
Roberto Aguiar, Fernando Del Castillo.
Resumen
El objetivo principal de este artículo es describir el procedimiento del análisis
sísmico de una estructura con disipadores TADAS, para lo cual lo mejor es trabajar
en dos dimensiones, si se lo hace en tres dimensiones se complica la parte didáctica
La explicación se la realiza en el reforzamiento del Ex Parqueadero de la
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, ULEAM, donde se han colocado solo
diagonales de acero sobre contravientos en forma de V invertida en la planta baja;
dos disipadores TADAS sobre cada uno de los contravientos del segundo piso y un
disipador TADAS sobre los contravientos del tercer y cuarto piso. Todos los
contravientos de acero se han colocado en las cuatro esquinas de la estructura, de
tal manera que se tienen 8 contravientos por piso y 16 TADAS en segundo piso; 8
TADAS en tercer piso e igual cantidad en cuarto piso.
Artículo 4.-
QUE SIGNIFICA UNA DERIVA DE PISO INELÁSTICA LIGERAMENTE SUPERIOR AL DOS POR CIENTO
Roberto Aguiar, Fernando Del Castillo.
Resumen
La deriva máxima de piso permitida por la Norma Ecuatoriana de la
Construcción de 2015, establece que la deriva de piso inelástica máxima sea del
2%. En este artículo se realiza el análisis sísmico de uno de los pórticos que más
daño sufrieron del Parqueadero de la ULEAM, durante el terremoto de 2016 (M=7.8)
y que tuvo deriva de piso máxima ligeramente superior al 2%; interesa que se
conozca como quedaron las columnas de los pórticos que tuvieron esas derivas,
con el propósito de que no se subestime las fisuras que aparecen en los elementos
estructurales y se piense que solo son a nivel de recubrimiento por esta razón se
presentan fotos de las mismas cuando se estaba inyectando resina epóxica.
Por otra parte se presenta los criterios que llevaron al reforzamiento de la
estructura, mediante encamisado con FRP, acero, diagonales de acero y TADAS.
Artículo 5.-
USO DE MACROS EN MICROSOFT EXCEL PARA ANALIZAR ESTRUCTURAS PLANAS
Nelson López, Juan Vielma, Leonardo López, Vanessa Montesinos.
Resumen
El uso de herramientas informáticas para resolver cálculos en cualquier área de estudio es esencial para reducir el tiempo dedicado a realizarlas, dando lugar a la inversión de tiempo en el análisis del problema para un número "n" de soluciones al problema propuesto, pudiendo realizar iteraciones múltiples hasta alcanzar un resultado óptimo. El objetivo de este artículo es utilizar una de las herramientas informáticas más simples, como el programa Microsoft Excel, para crear un código en Visual Basic que permita la resolución de estructuras planas, sujetas a fuerzas de corte, fuerzas axiales y momentos flectores, calculando así las reacciones y desplazamientos en los nodos de la estructura. La macro se basó en el análisis de estructuras con el método de rigidez directa, donde se crearon códigos para obtener la matriz de rigidez de cada elemento, la matriz de rigidez global de la estructura ensamblada a partir de la matriz de rigidez de cada elemento, la matriz de fuerzas de empotramiento, la matriz de fuerzas nodales, y la matriz de desplazamientos de cada nodo. Cada una de las matrices se muestran en una hoja de cálculo, de modo que para fines académicos, el usuario podrá visualizar cada una de las matrices.
Artículo 6.-
Arturo Tena Colunga
Resumen
Es la percepción del autor que la importancia de tomar en cuenta la interacción dinámica suelo-estructura en el análisis y diseño sísmico de estructuras es soslayada a nivel mundial. Si esta práctica no es del todo buena en suelos relativamente firmes, pero deformables, es realmente inaceptable cuando se diseña y construye en suelos muy blandos, como los de Ciudad de México. Por ello, en este artículo se ilustra que la interacción suelo-estructura puede ser muy importante aún en suelos firmes y cimentaciones someras, para después discutir su indudable y fundamental importancia en suelos blandos.
Artículo 7.-
INTERFASE ICEINCI-LAB Y NUEVAS FUNCIONES
Roberto Aguiar, Brian Cagua, Julia Pilatasig, Eddy Zambrano
Resumen
Se presenta el interfase denominado ICEINCI-LAB versión 1.0, que facilita la entrada de datos de un pórtico plano que puede tener 10 vanos y 10 pisos, desarrollado en Excel para posteriormente utilizar las funciones del sistema de computación CEINCI-LAB.
Por otra parte, se presentan nuevas funciones que facilitan la entrada de datos en pórticos planos regulares, considerando nudo en la mitad de las vigas, todo esto orientado al análisis sísmico. Las nuevas funciones permiten ingresar la geometría de pórticos con o sin contravientos de acero en forma de V, invertida.
Artículo 8.-
Jorge Palacios, Marcos Zevallos, Lincoln García, Carlos Villacreses y Edgar Menéndez.
Resumen
Se presenta la primera etapa del reforzamiento y sus aspectos más relevantes, del Edificio de Filosofía y Letras de la universidad Técnica de Manabí, que fue afectado por el terremoto del 16 de abril de 2016, que tuvo una Magnitud de momento de 7.8 en la escala de Richter. Lo que se pretende es dar mayor rigidez y resistencia a la edificación con la construcción de muros de corte, ya que la Estructura es muy flexible. También se han derrocado algunas de las paredes divisorias y en vez de éstas se construyeron paredes con materiales livianos como el Gypsum que es un material flexible y poco pesado.
Por otra parte, en la actualidad, se ha derrocado el quinto nivel de la Edificación, que es otra recomendación que se hizo en los estudios de Evaluación Estructural, ya que este piso se lo construyo posteriormente y no constaba en los cálculos iniciales de la edificación. (Aguiar, et al., 2016).
Artículo 9.-
Eber Godínez, Arturo Tena, Hans Archundia, Alonso Gómez,
Raúl Ruíz, José Escamilla.
Resumen
Se presentan, de forma sintética, algunos de los daños característicos observados en estructuras de mampostería destinadas a vivienda, localizadas en los estados de Chiapas y Oaxaca, en el sureste de México, generados como consecuencia del terremoto ocurrido el día 7 de septiembre de 2017 de magnitud 8.2 en el Golfo de Tehuantepec, a 133 km al suroeste de Pijijiapan, Chiapas, México. Se comenta sobre el origen, las causas y consecuencias de los daños observados.
Artículo 10.-
NUEVAS FUNCIONES DEL SISTEMA CEINCI-LAB PARA ANÁLISIS SÍSMICO ESPACIAL
Roberto Aguiar, Brian Cagua, Julia Pilatasig.
Resumen
Sin perder el objetivo del sistema de computación CEINCI-LAB que es didáctico, en este artículo se presentan nuevas funciones que facilitan el dibujo en tres dimensiones de una estructura y la entrada de datos de las secciones de sus elementos en estructuras conformadas solo por vigas y columnas.
Con estas nuevas funciones, va a ser muy fácil realizar un análisis sísmico espacial de una estructura regular en planta y elevación, por el Método Espectral. El cálculo de la matriz de rigidez en coordenadas de piso es lo más complicado por lo que se detalla su cálculo.
Artículo 11.-
Gelacio Juárez-Luna, Ismael Cruz Martínez.
Resumen
En este artículo se realiza un estudio numérico de losas de concreto reforzado que tienen muros apoyados en su claro. En estas losas, la carga lineal debida al muro puede idealizarse como una carga equivalente uniformemente distribuida, la cual se multiplica por un factor de amplificación carga, propuesto actualmente por las NTCC-17 (2017). Se obtuvo la distribución de momentos en modelos de losas perimetralmente apoyadas en dos direcciones utilizando un programa comercial de elementos finitos. En estos modelos se consideraron diferentes relaciones de lado, tipos de colado y diferentes ubicaciones del muro en el tablero.
La distribución de momentos en la franja central de cada uno de los modelos se comparó con los momentos calculados con las recomendaciones de las NTCC-17 (2017) para considerar el muro como una carga equivalente uniformemente distribuida, mostrando que en muchos casos se subestiman los momentos de diseño. Además se encontró que los momentos máximos positivos no siempre se presentaron cuando el muro se aplica en el centro de la losa, como se esperaría. De las distribuciones de momento obtenidas numéricamente se elaboró un catálogo con 408 factores de carga actualizados para considerar las cargas lineales debidas a muros como cargas equivalentes uniformemente distribuidas.
Artículo 12.-
ALTERNATIVAS DE PROTECCIÓN DE VIGAS DE ACERO FRENTE AL FUEGO Y VALORACIÓN ECONÓMICA
Sofía Carrera, Vanessa Irigoyen, Luis Hernández, Germán Luna.
Resumen
En el presente artículo se describen temas referidos sobre los diferentes tipos de protección contra incendios: pasiva y activa. Los sistemas de entrepiso en consideración son estructuras que están conformadas por acero y hormigón, por ello, al producirse un incendio dentro de un edificio residencial, los gases tienden a situarse en la parte superior del entrepiso generando daños a los sistemas compuestos y más que todo a las vigas de acero. Por esta razón, se proponen varios tipos de protección para alargar el tiempo de resistencia al fuego del acero principalmente, con el propósito de mejorar el comportamiento bajo los efectos del fuego. Finalmente, se expone una comparación económica de la protección contra incendios para decidir cuál de éstas es la mejor opción en términos tanto técnicos como económicos.
Artículo 13.-
Nery F. Pizarro, Miguel E. Tornello, Nelson D. Agüera, D. Sebastián Panella.
Resumen
El Centro-Norte de la provincia de Mendoza, Argentina, es considerado de elevado riesgo sísmico. Sin embargo, los terremotos de magnitud Richter mayores a 7 grados son poco frecuentes. Por lo que caracterizar la región no depende solamente la magnitud. Existen otras características que influyen: la profundidad del hipocentro, la duración de la fase principal, la cercanía de las construcciones a las fallas geológicas, el tipo de suelo y su posible la licuefacción, son algunas de ellas. Los antecedentes del terremoto destructivo de 1861, relatado por las personas que lo vivieron, confirman lo expresado. La magnitud Richter depende principalmente de la amplitud máxima de una onda sísmica y de la diferencia de tiempo entre el arribo a la superficie terrestre entre la onda “S” y la onda “P”. A esta magnitud se la correlaciona directa con la energía liberada por el terremoto. Esta se disipa de diversas formas. La mayor cantidad de esta energía lo hace en el entorno del foco y en el recorrido de las ondas, dependiendo siempre de las características geológicas de los estratos por donde se desplazan.
El terremoto destructivo que se espera, en la región, es del tipo impulsivo y de corta duración, distinto a los que son del tipo armónico.
El resultado del trabajo es el trazado de curvas de atenuación de la energía liberada por el terremoto al llegar a la superficie terrestre. Los parámetros utilizados son aquellos que permiten determinar el Poder Destructivo Potencial de los terremotos de tipo impulsivos y de corta duración.
Artículo 14.-
ANÁLISIS SÍSMICO ESPACIAL DE ESTRUCTURAS REFORZADAS CON DIAGONALES DE ACERO UTILIZANDO CEINCI-LAB
Melisa Herrera, Klever Parra, Pedro Palacios, Patricio Palacios, José Olmedo, Brian Cagua, Julia Pilatasig , Darwin Palma.
Resumen
Una forma eficiente de reforzar las estructuras de hormigón armado es mediante la incorporación de diagonales de acero en forma de “V” invertida, con esto se rigidiza notablemente la estructura, pero se debe verificar si las columnas, vigas, nudos y cimentación están en capacidad de soportar las nuevas acciones sísmicas.
En este artículo se presenta el análisis sísmico espectral de una estructura de hormigón armado de 6 pisos, reforzada con diagonales de acero en forma de “V” invertida, utilizando nuevas funciones del sistema de computación CEINCI-LAB
Artículo 15.-
CONEXIÓN SOLDADA APERNADA PARA UNIR DIAGONAL A PLACA GUSSET
Roberto Aguiar, Telmo Sánchez, Marcos Zevallos, Jorge Romero.
Resumen
Se presentan varias experiencias de reforzamiento de estructuras, con disipadores de energía sobre diagonales en forma de “V” invertida, empleando una conexión soldada entre la diagonal y la placa Gusset. Se hace ver que es mejor utilizar una placa que va soldada a la diagonal y empernada a la placa Gusset.
Luego se presenta el marco teórico de esta conexión soldada-apernada, con un ejemplo resuelto y finalmente se presenta un programa que se incorpora al sistema de computación CEINCI-LAB para el cálculo de conexiones: soldada-apernada.
Artículo 16.-
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS CON DISIPADORES DE ENERGÍA TADAS UTILIZANDO CEINCI-LAB
Roberto Aguiar, Pedro Palacios, Patricio Palacios, José Olmedo, Klever Parra, Melisa Herrera.
Resumen
Considerando los daños provocados en las estructuras por el terremoto del 16 de abril de 2016, se tiene la necesidad de reforzar varias estructuras que fueron afectadas. Entre los tipos de reforzamiento utilizados podemos encontrar el uso de disipadores de energía tipo “TADAS” dispuestos sobre diagonales de acero en forma de V invertida.
En esta investigación se analizará una propuesta de reforzamiento para una estructura existente, esta edificación funciona como un Hospital que se encuentra ubicado en la ciudad de Manta, la misma que debido a los efectos sísmicos producidos tuvo daños significativos en su estructura.
El uso de este tipo de disipadores tipo “TADAS” colocados sobre diagonales de acero en forma de V invertida, representa un método de reforzamiento muy eficiente el cual mejora el comportamiento de la estructura ya que proporciona una rigidez y un amortiguamiento adicional. Para el análisis de esta estructura se utilizará el sistema computacional CEINCI-LAB aplicando nuevas funciones que permiten optimizar el tiempo de ingreso de datos de una forma sencilla. Esta programación se llama AHOP3.
Artículo 17.-
DOS MODELOS NUMÉRICOS DE ANÁLISIS SÍSMICO DE ESTRUCTURAS CON DISIPADORES TADAS
Roberto Aguiar, Brian Cagua, Jorge Romero, Julia Pilatasig.
Resumen
Se presenta el modelo de la diagonal equivalente y el modelo de elemento disipador para el análisis sísmico de estructuras con disipadores de energía. Para el efecto se muestra con detalle el cálculo de la matriz de rigidez lateral de un pórtico y se resuelve un pórtico ante cargas estáticas. Se indican algunas nuevas funciones de CEINCI-LAB para el caso del modelo de elemento disipador.
