comparacion de analisis sismicos

8/16/2019 Comparacion de Analisis Sismicos

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UNIVERSIDAD DE ORIENTENÚCLEO DE BOLÍVAR

ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS ESTÁTICOS YDINÁMICOS APLICADOS AL ANÁLISIS SÍSMICO DE UNAESTRUCTURA APORTICADA DE CONCRETO ARMADO DESEIS NIVELES DESTINADA AL USO HOSPITALARIO EN EL

MUNICIPIO PIAR, ESTADO BOLÍVAR.

CIUDAD BOLÍVAR, MAYO DEL 2010

TRABAJO FINAL DE GRADOPRESENTADO PORELBACHILLER MOYANODEGRAZIA JOSÉ RAFAELPARAOPTAR AL TÍTULO DEINGENIERO CIVIL



ii

HOJA DE APROBACIÓN

Este trabajo de grado, intitulado “Comparación de los métodos estáticos y

dinámicos aplicados al análisis sísmico de una estructura aporticada de concreto

armado de seis niveles destinada al uso hospitalario en el Municipio Piar, Estado

Bolívar.”, presentado por el bachiller José Rafael Moyano De Grazia, ha sido

aprobado de acuerdo a los reglamentos de la Universidad de Oriente, por el jurado

integrado por los profesores:

Nombres: Firmas:

Profesor Carlos Grus _______________________________

(Asesor)

Profesor Giovanni Grieco _______________________________

Profesor Mario Castro _______________________________

_____________________________

Profesor Jacques Edlibi

Jefe del Departamento de Ingeniería Civil

CIUDAD BOLÍVAR, MAYO DEL 2010



iii

DEDICATORIA

A Dios Padre Todopoderoso que me ha llenado de bendiciones a lo largo de mi

vida, haciéndome una persona humilde, honesta y llena de amor para con mis

allegados.

A mis padres, Rafael Antonio y Grazia María que me han regalado la vida y

todo lo necesario salir adelante en ella, su apoyo y amor incondicional son la fuerzaque me hace luchar y seguir adelante cada día, la educación que me han brindado es

lo mas importante porque gracias a ellos aprendí lo mas importante para un ser

humano el amor a la familia, a la vida, al trabajo y a los estudios.

A mis Hermanas: Graziella, Gabriella y María Verónica que son mi mayor

inspiración ya que ellas son lo que mas quiero en esta vida, son mis compañeras, mis

amigas y mi todo, su ayuda ha sido clave en todo lo que he conseguido, su presencia

en todos los instantes de mi vida me ha ayudado a nunca rendirme y salir adelante.

A mis nonnas, Ortenzia y Gladys, quienes han cumplido el rol de abuela y

abuelo, con su amor, consejos y sus historias de cómo era la vida en sus tiempos me

han enseñado mucho, y me han llevado a aprovechar las oportunidades que la vida

me ha dado.



iv

AGRADECIMIENTOS

A Dios Padre Todopoderoso, por siempre mostrarme el camino a seguir, por

todas las bendiciones que me ha dado en la vida, por su compañía y por la protección

que me ha brindado.

A mis padres, hermanos y familiares por haberme acompañado, orientado y

aconsejado en cada una de las etapas de mi vida.

A mis amigos, compañeros y futuros colegas: Alicia, Vanessa; Karla, Hans,

Eliezer; Yurmelys, Daniulka, Mariangel, Elinette, en fin a todos los que han estado

conmigo a lo largo de la carrera.

A la Universidad de Oriente, por haberme formado para el mundo profesional y

para la vida, con vocación de lucha por mi país.

A mis profesores, en especial a mi tutor académico, profesor Carlos Grus, por

haber asumido este rol con la disposición de emprender este proyecto como suyo,

aportando sus conocimientos y gran cooperación.

A todos ustedes, muchas gracias…



v

RESUMEN

El presente estudio tiene como objetivo general, “Comparar los métodos

estáticos y dinámicos contemplados en la Norma Edificaciones Sismorresistentes

1756-01 en su aplicación a una estructura de concreto armado de seis niveles

destinada a uso hospitalario ubicada en el Municipio Piar, Estado Bolívar”, haciendo

enfoque principalmente en las fuerzas sísmicas y los desplazamientos laterales de la

edificación. La investigación desarrollada estará enmarcada dentro del diseñodocumental ya que la fuente principal de datos para llevar a cabo el análisis sísmico

de estructuras está constituida por documentos escritos, los cuales selecciona el

investigador de acuerdo a la pertinencia del estudio que realiza y será comprendida

como una investigación descriptiva comprende la descripción, registro, análisis e

interpretación de la naturaleza actual, y la composición o procesos de los fenómenos.

En la investigación se llevo a cabo dos tipos de métodos sísmicos con la finalidad de

comparar sus resultados y determinar la importancia que tiene cada uno, el primer

análisis que se realizo el análisis estático equivalente y el segundo análisis realizado

fue el dinámico, el cual fue aplicado haciendo uso del Software IP3-Edificios en su

versión 7.2, en este mismo programa fue realizado el cálculo estructural por lo cual se

facilitó el análisis al tener ya definida la estructura de concreto armado. Al final se

compararon los análisis y se determinaron las comparaciones y la importancia de

cada uno de ellos al momento de realizar el estudio sismorresistente de una

edificación, teniendo como resultados generales que las fuerzas sísmicas y

desplazamientos en la mayoría de los casos son mayor en el análisis dinámico, todo

esto debido a factores de amplificación normativos que requiere este análisis. Con las

comparaciones también se pudo determinar la influencia de las irregularidades de las

plantas en los resultados sísmicos, siendo éstos muy variables ante la poca

uniformidad de los niveles.



vi

CONTENIDO

HOJA DE APROBACIÓN ............................................................................... ii

DEDICATORIA ............................................................................................... iii

AGRADECIMIENTOS ................................................................................... iv

RESUMEN ........................................................................................................ v

CONTENIDO ................................................................................................... vi

LISTA DE FIGURAS .................................................................................... xiii

LISTA DE TABLAS .................................................................................... xviii

INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 1

CAPÍTULO I ..................................................................................................... 4

SITUACIÓN A INVESTIGAR ........................................................................ 4

1.1 Planteamiento del problema .................................................................... 4

1.2 Objetivos de la investigación .................................................................. 5

1.2.1 Objetivo general ............................................................................... 5

1.2.2 Objetivos específicos ........................................................................ 6

1.3 Justificación de la investigación .............................................................. 6

1.4 Alcance de la investigación ..................................................................... 7



vii

CAPÍTULO II ................................................................................................... 8

GENERALIDADES .......................................................................................... 8

2.1 Reseña histórica del Municipio Autónomo Piar...................................... 8

2.2 Descripción del Municipio Piar ........................................................... 9

2.2.1 Ubicación geográfica ........................................................................ 9

2.2.2 Límites territoriales del Municipio Autónomo Piar .................... 12

2.2.3 Parroquias ....................................................................................... 13

2.2.4 Características físicas y naturales ................................................... 15

2.2.5 Geología regional o local ............................................................... 17

2.2.6 Topografía ...................................................................................... 19

2.2.7 Acceso al área ................................................................................. 20

2.3 Memoria descriptiva .............................................................................. 21

2.3.1 Datos generales del proyecto .......................................................... 21

2.3.2 Descripción de las plantas del edificio ........................................ 22

2.3.3 Escaleras y ascensores .................................................................... 23

2.3.4 Estacionamiento ............................................................................. 23

2.3.5 Características constructivas .......................................................... 24

2.4 Importancia de la construcción ............................................................. 25



viii

CAPÍTULO III ................................................................................................ 28

MARCO TEÓRICO ........................................................................................ 28

3.1 Antecedentes de la investigación .......................................................... 28

3.2 Bases teóricas ........................................................................................ 29

3.2.1 Análisis sísmico .............................................................................. 29

3.2.2 Fundamentos básicos para el diseño de edificaciones

sismorresistentes ................................................................................................. 33

3.2.3 Elementos a identificar en la estructura ......................................... 34

3.2.4 Análisis dinámico ........................................................................... 51

3.3 Bases legales ......................................................................................... 57

3.4 Definición de términos básicos ............................................................. 58

CAPÍTULO IV ................................................................................................ 61

METODOLOGÍA DE TRABAJO .................................................................. 61

4.1 Nivel de la investigación ....................................................................... 61

4.2. Diseño de la investigación .................................................................... 62

4.3. Población y muestra ............................................................................. 62

4.3.1. Población ....................................................................................... 62

4.3.2. Muestra .......................................................................................... 62



ix

4.4. Técnicas de recolección de datos ......................................................... 63

4.4.1 Observación directa ........................................................................ 64

4.4.2 Revisión literaria ............................................................................ 64

4.4.3 Estudio bibliográfico ...................................................................... 65

4.5 Técnicas de procesamiento y análisis de los datos ................................ 65

4.5.1 Análisis cualitativo de los datos ..................................................... 66

4.5.2 Análisis Cuantitativo de los datos .................................................. 67

4.6 Flujograma de la investigación y su descripción.................................. 70

4.6.1 Descripción del Flujograma de la investigación ............................ 71

4.7 Descripción del trabajo realizado .......................................................... 74

4.7.1 Definición de parámetros sísmicos ................................................ 74

4.7.2 Pesos y propiedades geométricas de la estructura .......................... 75

4.7.3 Análisis sismorresistente mediante el método estático equivalente

............................................................................................................................. 79

4.7.4 Análisis dinámico de la estructura aplicado a través de IP3-edificios

........................................................................................................................... 102

4.7.5 Comparación de los resultados obtenidos a través de los métodos

aplicados ............................................................................................................ 103

CAPÍTULO V ............................................................................................... 104



xi

5.3 Análisis dinámico espacial con tres grados de libertad haciendo uso de

IP3-Edficios .......................................................................................................... 128

5.3.1 Módulo uno .................................................................................. 128

5.3.2 Módulo dos ................................................................................... 130

5.3.3 Módulo tres .................................................................................. 134

5.4 Comparación del comportamiento sísmico de la estructura en base a los

resultados obtenidos en los análisis aplicados ...................................................... 140

5.4.1 Comparación de fuerzas sísmicas................................................. 140

5.4.2 Comparación de desplazamientos ................................................ 158

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................ 177

Conclusiones ............................................................................................. 177

Recomendaciones ...................................................................................... 179

REFERENCIAS ............................................................................................ 181

APÉNDICES ................................................................................................. 184

APÉNDICE A ........................................................................................... 184

PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LAS ESTRUCTURAS .......... 184

APÉNDICE B ........................................................................................... 195

FACTORES DE AMPLIFICACIÓN DINÁMICA PARA ZONA

RIGIDA Y FLEXIBLE ..................................................................................... 195



xii

APÉNDICE C ........................................................................................... 203

FUERZAS CORTANTES DEL ANÁLISIS ESTÁTICO

EQUIVALENTE ............................................................................................... 203

APÉNDICE D ........................................................................................... 217

REPORTE DE ANÁLISIS SÍSMICO DEL PROGRAMA IP3-

EDIFICIOS ....................................................................................................... 217

APÉNDICE E ............................................................................................ 228

RESUMEN DEL INFORME GEOTECNICO ..................................... 228



xiii

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 Manuel Carlos Piar Bermúdez ......................................................... 9

(Pablo W. Hernández, 2005). ............................................................................ 9

Figura 2.2 Municipio Piar, estado Bolívar (Minderhoud, 2006). .................... 12

Figura 2.3 Piedra de Santa María, Upata-Estado Bolívar ............................... 19

(Mary Martínez, 2007). ................................................................................... 19

Figura 2.4 Croquis de ubicación. .................................................................... 21

Figura 2.5 Hospital Doctor Gervasio Vera Custodio. ..................................... 26

Figura 2.6 Clínica CICA ................................................................................. 27

Figura 3.1 Mapa de Zonificación. (COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001).

..................................................................................................................................... 35

Figura 3.2 Formas Espectrales Elásticas Tipificadas. ..................................... 39

Figura 3.3 Rigidez lateral de un pórtico simple. ............................................. 53

Figura 3.4 Matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios ........................... 54

Figura 3.5 Modelo de cortante para edificios. ................................................. 56

Figura 4.1 Flujograma de la investigación. ..................................................... 70

Figura 4.2 Factor de control de diseño para la zona rígida. (COVENIN ........ 91

FUNVISIS, 2001). ........................................................................................... 91



xiv

Figura 4.3 Zona rígida en planta uni-asimetrica.............................................. 96

Figura 4.4 Zona rígida en planta bi-asimetrica................................................ 96

Figura 4.5 Fuerzas sísmicas laterales. ........................................................... 101

Figura 4.6 Logo IP3-Edificios (http://www. ................................................ 102

ip3.com/edificios, 2005). ............................................................................... 102

Figura 5.1 Espectro de diseño. ...................................................................... 114

Figura 5.2 Comparación de fuerzas sísmicas pórtico 2H. ............................. 141

Figura 5.3 Comparación fuerzas sísmicas pórtico 2G. .................................. 141

Figura 5.4 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 2F. ................................ 142

Figura 5.5 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2E. ................................ 142

Figura 5.6 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2D. ................................ 143

Figura 5.7 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico B13. .............................. 143



Figura 5.10 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico B13. ............................ 145



Figura 5.13 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico A10. ............................ 147



xv

Figura 5.14 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico A9. .............................. 147

Figura 5.15 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2A. .............................. 148

Figura 5.16 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2B. .............................. 148

Figura 5.17 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2C. .............................. 149

Figura 5.18 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2D. .............................. 149

Figura 5.19 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2E. .............................. 150




Figura 5.23 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico A6. .............................. 152






Figura 5.29 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1A. .............................. 155

Figura 5.30 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1B. .............................. 156

Figura 5.31 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1C. .............................. 156



xvi

Figura 5.32 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1D. .............................. 157

Figura 5.33 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1E. .............................. 157

Figura 5.34 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1F. .............................. 158

Figura 5.35 Comparación de desplazamientos Pórtico 2H. .......................... 159

Figura 5.36 Comparación de desplazamientos Pórtico 2G. .......................... 160

Figura 5.37 Comparación de desplazamientos Pórtico 2F. ........................... 160

Figura 5.38 Comparación de desplazamientos Pórtico 2E. ........................... 161

Figura 5.39 Comparación de desplazamientos Pórtico 2D. .......................... 161

Figura 5.40 Comparación de desplazamientos Pórtico B13. ........................ 162






Figura 5.46 Comparación de desplazamientos Pórtico A10. ........................ 165

Figura 5.47 Comparación de desplazamientos Pórtico A9. .......................... 165

Figura 5.48 Comparación de desplazamientos Pórtico 2A. .......................... 166

Figura 5.49 Comparación de desplazamientos Pórtico 2B. .......................... 166



xvii

Figura 5.50 Comparación de desplazamientos Pórtico 2C. .......................... 167

Figura 5.51 Comparación de desplazamientos Pórtico 2D ........................... 167





Figura 5.56 Comparación de desplazamientos Pórtico A6 ........................... 170

Figura 5.57 Comparación de desplazamientos Pórtico A5 ........................... 171





Figura 5.62 Comparación de desplazamientos Pórtico 1A. .......................... 173

Figura 5.63 Comparación de desplazamientos Pórtico 1B. .......................... 174

Figura 5.64 Comparación de desplazamientos Pórtico 1C. .......................... 174

Figura 5.65 Comparación de desplazamientos Pórtico 1D. .......................... 175


Figura 5.67 Comparación de desplazamientos Pórtico 1F. ........................... 176



xviii

LISTA DE TABLAS

Tabla 3.1 Selección del método de análisis para edificios de estructura ........ 31

regular. (COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001). ....................................... 31

Tabla 3.2 Selección del método de análisis para edificios de estructura

irregular. ...................................................................................................................... 31

(COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001). .................................................... 31

Tabla 3.3 Valores de Aceleración Horizontal. (Ao) ........................................ 36

(COVENIN FUNVISIS 1756-01, 2001) ......................................................... 36

Tabla 3.4 Forma Espectral y Factor de Corrección. (COVENIN FUNVISIS 37

1756-01, 2001). ............................................................................................... 37

Tabla 3.5 Factor de importancia α. (COVENIN ............................................. 42

FUNVISIS 1756-01, 2001) ............................................................................. 42

Tabla 3.6 Nivel De Diseño Requerido. (COVENIN ....................................... 43

FUNVISIS 1756-01, 2001). ............................................................................ 43

Tabla 3.7 Factores de Reducción R. (COVENIN FUNVISIS ........................ 46

1756-01, 2001). ............................................................................................... 46

Tabla 3.8 Valores de T*, β, p. (COVENIN ..................................................... 47



xix

FUNVISIS 1756-01, 2001). ............................................................................ 47

Tabla 3.9 Pesos unitarios probables de elementos constructivos. ................... 48

(COVENIN MINDUR 2002-88, 1988). .......................................................... 48

Tabla 3.10 Pesos unitarios probables de las losas nervadas. ........................... 50

(COVENIN MINDUR 2002-88, 1988). .......................................................... 50

Tabla 4.1 Parámetros sísmicos de acuerdo a la zona. ..................................... 68

Tabla 4.2 Parámetros sísmicos de acuerdo al suelo. ....................................... 68

Tabla 4.3 Parámetros sísmicos de acuerdo a la estructura. ............................. 68

Tabla 4.4 Comparación de control de desplazamientos. ................................. 69

Tabla 4.5 Comparación de Fuerzas Laterales. ................................................ 69

Tabla 4.6 Centro de Rigidez en el sentido X. .................................................. 78

Tabla 4.7 Centro de Rigidez en el sentido Y. .................................................. 78

Tabla 4.8 Fuerza cortante por nivel. ................................................................ 82

Tabla 4.9 Centro de corte en el sentido X. ...................................................... 83

Tabla 4.10 Centro de corte en el sentido Y. .................................................... 84

Tabla 4.11 Control de desplazamientos. ......................................................... 85

Tabla 4.12 Rigidez torsional en X. .................................................................. 88

Tabla 4.13 Rigidez torsional en Y. .................................................................. 89



xx

Tabla 4.14 Torsión estática en el sentido analizado para la zona flexible. ..... 94

Tabla 4.15 Torsión estática en el sentido analizado para la zona rígida. ........ 94

Tabla 4.16 Fuerza cortante resultante en el sentido Y. ................................... 99

Tabla 4.17 Fuerza cortante resultante en el sentido X. ................................... 99

Tabla 5.1 Zonificación Sísmica De Venezuela (COVENIN FUNVISIS 1756-

01, 2001). .................................................................................................................. 105

Tabla 5.2 Valores de T+ (COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001). ........... 112

Tabla 5.3 Valores limites de deriva lateral (COVENIN FUNVISIS 1756-2001,

2001). ........................................................................................................................ 113

Tabla 5.4 Parámetros sísmicos de acuerdo a la zona. ................................... 115

Tabla 5.5 Parámetros sísmicos de acuerdo al suelo. ..................................... 115

Tabla 5.6 Parámetros sísmicos de acuerdo a la estructura. ........................... 115

Tabla 5.7 Fuerzas sísmicas y desplazamientos obtenidas mediante el análisis

................................................................................................................................... 117

estático equivalente en el módulo uno. ........................................................ 117


................................................................................................................................... 119

estático equivalente en el módulo dos. ......................................................... 119



xxi


estático equivalente en el módulo tres. .................................................................... 123


................................................................................................................................... 128

dinámico en el módulo uno. ........................................................................ 128


................................................................................................................................... 131

dinámico en el módulo dos. .......................................................................... 131


dinámico en el módulo tres. ..................................................................................... 135



1

INTRODUCCIÓN

Desde la antigüedad el hombre ha desempeñado muchas funciones en la

elaboración de obras de construcción, desde el desarrollo del proyecto, también

conocido como trabajo de oficina, hasta la ejecución de la obra , el trabajo de oficina

está compuesto por diferentes actividades de gran importancia cada una de ellas, entre

esos trabajos esta el cálculo estructural, el cual se realiza con el objetivo de

dimensionar la estructura, (bien sea de concreto armado, estructuras metálicas o deambos materiales), para resistir o soportar al máximo todos los esfuerzos a los que

estará sometida, esfuerzos producidos por las cargas permanentes (peso propio de la

estructura), cargas vivas (calculadas de acuerdo al uso que tendrá la estructura) y las

cargas debido a las acciones sísmicas a las cuales estará sujeta la edificación.

Los cálculos estructurales han venido evolucionando con el tiempo de manera

de ser realizados de una manera menos compleja y en menor tiempo, también han

cambiados las normas y reglamentos por los cuales se rigen dichos cálculos.

En Venezuela los cálculos de estructurales están regidos por distintas normas

los cuales se han adaptado y mejorado para que las edificaciones desarrolladas bajo

sus especificaciones cumplan con lo exigido y sean elaboradas y usadas de manera

exitosa. En lo que se refiere a la parte sísmica de los cálculos estructurales están

fundamentados por las Normas Edificaciones Sismorresistentes COVENIN-

FUNVISIS 1756-01. Las cuales se han realizado con los parámetros y

especificaciones necesarias a seguir al momento del diseño antisísmico de cualquier

edificación.

Los análisis sísmicos o diferentes métodos contenidos en las Normas Sísmicas

mencionadas poseen una serie de características diferentes al momento de analizar



2

una estructura por lo cual los resultados de cada método tiende a ser diferente,

de aquí nace la importancia de este tema de investigación, el cual se basa en estudiar

el comportamiento de las estructura seleccionada para el estudio antes los diferentes

métodos utilizados y la determinación de cuál de ellos es el apropiado al momento de

los cálculos y diseños sismorresistentes.

El presente trabajo tiene como objetivo general, “Comparar los métodos

estáticos y dinámicos contemplados en la Norma Edificaciones Sismorresistentes1756-01 en su aplicación a una estructura de concreto armado de seis niveles

destinada a uso Hospitalario ubicada en el Municipio Piar, Estado Bolívar”. La

investigación de divide en los siguientes capítulos:

Capítulo I. Situación a investigar: en donde se plantea el problema, los

objetivos de la investigación, la justificación, los alcances y las limitaciones de la

investigación.

Capítulo II. Generalidades: se refiere a donde está proyectada la construcción y

también la descripción de las características principales de la obra en estudio.

Capítulo III. Marco Teórico: se presentan los antecedentes de la investigación,

así como, la parte teórica, que permite proporcionar una base conceptual del tema

investigado.

Capítulo IV. Metodología de la investigación: indica la metodología del trabajo,

en el cual se señala el tipo y diseño de la investigación, el flujograma de la

metodología; el cual describe paso a paso el proceso investigativo, la población y

muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, y las técnicas de

procesamiento y análisis de datos.



3

Capítulo V. Análisis e interpretación de los resultados: mediante el cual se

obtiene las respuestas a los objetivo planteados. Este incluye tablas, figuras, cálculos

y análisis de datos.

Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones, producto de la

investigación, y los apéndices y anexos que amplían aún más la información sobre la

Comparación de los métodos estáticos y dinámicos comprendidos en las Normas

Venezolanas Edificaciones Sismorresistente COVENIN FUNVISIS 1756-2001.



4

CAPÍTULO I

SITUACIÓN A INVESTIGAR

1.1 Planteamiento del problema

A nivel mundial todas las estructuras están expuestas a daños debido a la

influencia de los sismos por lo cual es de vital importancia en todo cálculo estructural

el análisis y diseño sismorresistente el cual es aplicado mediante varios métodos

como lo son el análisis estático y el dinámico, estos métodos son aplicados tomando

en cuenta datos importantes de la estructura tal como el sitio donde estará ubicada, el

cual aportara los datos sísmicos de la zona que forma parte de la información

necesaria al momento de realizar el diseño sismorresistente.

En el Continente Americano son muchas las estructuras afectadas debido a los

fenómenos sismológicos por lo cual se han elaborado diversas normas y reglamentosen los diferentes países de esta zona para disminuir los daños y las perdidas tanto

humanas como económicas en estructuras dañadas como consecuencia de los

fenómenos ya mencionados.

Venezuela no se escapa de esta problemática por lo que actualmente en los

diseños sismorresistente están regidos por la Norma COVENIN Edificaciones

Sismorresistentes FUNVISIS 1756-01, estas normas comprenden la aplicación de

análisis sísmicos en estructuras, tanto el análisis dinámico como el análisis estático

equivalente lo cual ha sido una guía de gran ayuda al momento de realizar el diseño

sismorresistente en el cálculo de estructuras en el país.

En el Municipio Piar la mayor parte de las estructuras no comprenden en su

diseño el análisis sísmico aplicando las Normas COVENIN y aunque han existido



5

sismos de pequeña y mediana magnitud en la zona no se han producido daños a

estructuras existentes pero de igual forma es de vital importancia realizar el análisis

sísmico y el diseño sismorresistente en estructuras futuras aplicando los métodos

estáticos y dinámico mediante lo establecido en la normas COVENIN o software de

ingeniería civil que estén basados en dichas normas, estos diferentes métodos están

basados en diferentes factores, por lo cual el resultado de cada método podrá arrojar

diferencias con respecto a los otros dándole gran importancia al análisis e

interpretación de los mismos lo que permitirá realizar comparaciones entre todos losmétodos para lograr así concluir con exactitud el resultado correcto del análisis

sísmico.

De acuerdo a lo antes planteado surge la necesidad de elaborar un diseño

sismorresistente mediante la aplicación de las normas y de software de ingeniería

civil a una estructura del Municipio Piar, para lo cual se toma como referencia una de

seis niveles destinada a ser usada como hospital, con la finalidad de analizar y

comparar los resultados obtenidos con cada análisis.

1.2 Objetivos de la investigación

1.2.1 Objetivo general

Comparar los métodos estáticos y dinámicos contemplados en la Norma

Edificaciones Sismorresistentes 1756-01 en su aplicación a una estructura de concreto

armado de seis niveles destinada a uso Hospitalario ubicada en el Municipio Piar,

Estado Bolívar.



6

1.2.2 Objetivos específicos

1. Determinar parámetros sísmicos de la zona y el sitio de ubicación de

acuerdo a las Normas Edificaciones Sismorresistentes 1756-01.

2. Analizar mediante el método estático equivalente el efecto de sismos

aplicado a una estructura de concreto armado con seis niveles.

3. Realizar el análisis dinámico de la estructura en estudio aplicando las

Normas COVENIN y software de ingeniería civil.

4. Comparar en base al análisis de los resultados obtenidos el

comportamiento sísmico de la estructura de acuerdo a los métodos aplicados.

1.3 Justificación de la investigación

La importancia de este estudio radica en que todo cálculo de proyectos

estructurales debe comprender un análisis sísmico de acuerdo a lo establecido en las

Normas COVENIN, lo cual beneficiará a la estructura ya que estará diseñada bajo

los parámetros sísmicos comprendidos en el reglamento venezolano.

La investigación también es de importancia debido a que puede aportar

información a otros proyectos estructurales en la zona en estudio lo cual es visto de

buena manera por la comunidad ya que este diseño proporciona mayor seguridad,

tanto a la estructura como a las personas que estarán en ella, antes la influencia

sísmica en la zona.



7

1.4 Alcance de la investigación

Los resultados obtenidos mediante los distintos análisis contemplados en la

Norma COVENIN ofrecerán información acerca del comportamiento de la estructura

estudiada y el análisis, interpretación y comparación de estos resultados permitirá

definir la importancia de elaborar el análisis por ambos métodos y también identificar

los datos que arrojan o dejan de arrojar estos procedimientos.



8

CAPÍTULO II

GENERALIDADES

2.1 Reseña histórica del Municipio Autónomo Piar

El municipio Piar es uno de los más antiguos del estado Bolívar. Antes de la

reforma de la Ley de Régimen Municipal del año 1989 estas unidades territoriales

eran conocidas como Distritos.

Piar constituyó durante casi todo el siglo XX el segundo distrito de mayor

población del estado Bolívar, hasta la creación del Distrito Caroní, franja geográfica

donde está ubicada Ciudad Guayana, la localidad industrial y comercial más

desarrollada del Oriente y Sur de Venezuela. Durante el siglo XIX el extenso

territorio que hoy ocupa Piar estaba incorporado a las llamadas Misiones del Caroní,

creadas a mediados del siglo XVIII por mandato las autoridades imperiales de Españay de la Jerarquía de la Iglesia Católica.

Posteriormente formó parte del denominado Cantón Upata, luego se le asignó el

nombre de Departamento Guzmán Blanco, más tarde con el descubrimiento y

explotación de las minas de oro de Nueva Providencia El Callao Caratal, la región de

Upata fue anexada al Territorio Federal Yuruari, hasta que a principio del 1900

recuperó su autonomía política, cuando por decisión de la Asamblea Legislativa se

creó el Distrito Piar, cuyos límites se extendían desde el Río Orinoco al Norte, hasta

la frontera con el Brasil al Sur, en un tramo longitudinal de más de 500 kilómetros,

mientras que al Oeste su límite era el río Caroní, y al Este el Distrito Roscio

(Guasipati El Callao Tumeremo) y el Delta Amacuro.



9

El Municipio Piar recibe este nombre en merecido homenaje a uno de los

generales más victoriosos de la Guerra de Independencia de Venezuela, Manuel

Carlos Piar (Figura 2.1), guerrero nacido en Curazao, vencedor en más de 16 batallas

en la gesta libertaria, héroe de El Juncal en Monagas y de la Batalla de San Félix, al

Norte de Upata, donde la extensa región de la Guayana venezolana fue arrebatada en

1817 al Poder Imperial Español.

Figura 2.1 Manuel Carlos Piar Bermúdez(Pablo W. Hernández, 2005).

2.2

Descripción del Municipio Piar

2.2.1 Ubicación geográfica

El municipio Piar se encuentra localizado al Este del Estado Bolívar, entre los

paralelos 8 grados Norte 23 minutos y los 6 grados Norte, y entre los 62 y 63 grados

de longitud Oeste. En una extensa franja territorial de 15.899 km.2.



10

Ocupa un relieve de altiplanices o penillanuras de escasa elevación sobre el

nivel del mar, que se alternan con áreas montañosas al Sur en la frontera con el

Parque Nacional Canaima y en la zona de Suampo Parapoy, y con varios cinturones

de colinas al centro y Norte de la entidad, donde se desarrollan las cerranías de Cerro

Azul, Padamo, Guacamayo (en la frontera con el municipio Roscio), Chiripón,

Nekuima, El Retumbo, El Pao, California, Sabaneta, Santa Rosa Cupapuy, Chimó,

Santa María, El Buey, Guacarapo El Toro, Las Grullas, Imataca y Piacoa.

Al Norte en los límites con Caroní el relieve desciende suavemente desde los

250 metros sobre el nivel del mar hasta altitudes cercanas a los 150 metros. Al centro

predominan algunos valles como el de la ciudad de Upata, situado a una altura de 360

metros sobre el nivel del mar, con otras zonas de mayor altitud como la que se

localiza en los frentes montañosos de Imataca en el sector El Buey, donde se ubican

áreas de explotación agrícola ubicadas a más de 500 metros sobre el nivel del mar.

En la región de las llanuras del Yuruari, más al Sur y en el área de contacto con

el embalse de Gurí, sobre el rio Caroní, en la frontera con el municipio Raúl Leoni, la

altitud promedio es de 260 a 240 metros sobre el nivel del mar, mientras que en las

extensas selvas húmedas de San Pedro, San José, Supamo, Parapoy, Guariche,

Antabare y El Plomo, ya en las cercanías del Parque Nacional Canaima, la altura

sobrepasa los 400 metros sobre el nivel del mar, incluso en la frontera con el

municipio Gran Sabana se localizan montañas tepuyanas que se elevan hasta los 1200

metros sobre el nivel del mar.

El municipio está ubicado en tierras del denominado Macizo Guayanés, donde

predominan al Norte rocas del basamento ígneo, metamórfico más antiguo de

Venezuela, donde se localizan formaciones de granito, gneis, cuarcitas ferruginosas

alternadas con suelos franco arcillosos, franco arenosos, de baja a muy baja fertilidad,



11

por lo general ácidos, debido a la alta oxidación y erosión natural provocada por las

condiciones de humedad y altas temperaturas propias de la zona.

Este sector Norte forma parte del denominado Cinturón Ferrífero de Imataca, el

cual posee importantes reservas de hierro, como la ya explotadas en el sector El Pao,

localidad en la cual se desarrolló durante la segunda mitad del siglo XX, años 1940

hasta 1998, una importante producción de este mineral, con un tenor superior al 60

por ciento. También en esta sección del municipio, a 12 kilómetros al Noreste deUpata, se encuentra otro importante yacimiento de hierro, el Cerro Las Grullas, con

una reserva superior a las 50 millones de toneladas de mineral.

Por su parte en la sección Centro Sur del municipio desde los 7 grados de

Latitud Norte 30 minutos, hacia la frontera con los municipios Roscio, Sifontes y

Gran Sabana, predominan las áreas ricas en cuarzo y arenas silíceas, en las sabanas

del Yuruari y el Caroní, así como los basamentos ígneos de la Formación Supamo,con un alto potencial de reservas de oro, actualmente bajo explotación por parte de

pequeños mineros no organizados y algunas empresas cooperativas permisadas por el

Estado venezolano. En la figura 2.2 se presenta el mapa del Estado Bolívar en el cual

se muestra en color rojo el Municipio Piar.



12

Figura 2.2 Municipio Piar, estado Bolívar (Minderhoud, 2006).

2.2.2 Límites territoriales del Municipio Autónomo Piar

2.2.1.1 Limites al Norte: Piar limita con los municipios Caroní del estado Bolívar,

Casacoima del estado Delta Amacuro y un pequeño sector del municipio

Bolivariano Angostura, también de Bolívar.

2.2.1.2 Limites al Sur: limita con el municipio Gran Sabana por el suroeste por

medio del Caroní limita con el Municipio Raúl Leoni y al sureste limita con los

municipios Sifontes y Roscio.

2.2.1.3 Limites al Este: limita con los municipios Casacoima, Padre Pedro Chien y

Roscio.



13

2.2.1.4 Limites al Oeste: limita con el municipio Raúl Leoni, con este territorio

comparte en su totalidad el embalse de Gurí, el cual represa las aguas del río

Caroní, el segundo más caudaloso de Venezuela. Este lago artificial despliega su

cuantioso volumen hídrico en una superficie superior a los 4 mil kilómetros

cuadrados, desde la confluencia del Caroní con el río Paragua, su principal

tributario hasta el Cañón del Nekuima, donde se encuentra la segunda mayor

central hidroeléctrica de América la Simón Bolívar de Gurí, administrada

directamente por el Estado venezolano a través de la empresa Edelca.

2.2.3 Parroquias

2.2.3.1 Andrés Eloy Blanco: El Pao, ésta parroquia es la más pequeña del

municipio, se localiza al Norte y Noroeste del municipio. Su población

aproximada es de 8000 habitantes.

La población de El Pao fue sede durante más de 50 años de la segunda empresa

minera de hierro de Venezuela, donde se llegó a producir un mineral de alta calidad o

tenor proveniente del Cerro Florero, en promedio dos millones de toneladas anuales,

primeramente explotadas por la empresa norteamericana Iron Mining Company,

después nacionalizada y traspasados sus activos a la compañía pública de la

Corporación Venezolana de Guayana Ferrominera del Orinoco.

Este núcleo poblacional surgió como un típico campamento de trabajadores

técnicos mineros, actualmente las autoridades están tratando de redefinir su rol como

área residencial, de pequeño comercio, turística, educacional, de pequeños talleres

artesanales y procesamiento de alimentos. A su alrededor se localizan caseríos de

productores agrícolas en las zonas campesinas de El Retumbo, El Trical, El Arrozal,



14

Cerro Azul, Los Morrocoyes, Mina Abajo, Pao Viejo, El Corozo, Cunaviche, Las

Adjuntas, y Los Jabillos.

2.2.3.2 Sección capital: Upata, abarca un tercio del territorio municipal, se localiza

al Norte y Centro del territorio hasta el área de los ríos Oronata Carichapo, que la

separa de las tierras ganaderas de El Manteco y Guasipati. Concentra el mayor

núcleo urbano Upata, con unos noventa mil habitantes.

Upata también posee otros 10000 pobladores residenciados en sus extensas y

numerosas áreas rurales, entre las cuales se encuentran Los Rosos, Sucutum,

Monteralo, La Venada, La Estrechura, Mamonal, Cacahual, Campanario, El Valle,

Las Grullitas, Los Negros, Montecristo, Los Arrendajos, Buen Retiro, El Yagual,

Montaña de Lino, San Martín, Mundo Nuevo, Altagracia, Sabaneta, Sabanetica,

Guayabal, Santa Rosa, El Tigre, Santa María, Manganeso, El Buey, Matajey, El Piso,

El Silencio, Tierra Blanca y Guacamayo, entre otras.

2.2.3.3 Parroquia Pedro Cova: El Manteco, es la unidad político territorial más

grande del municipio, ya que abarca dos tercios de la entidad municipal, desde el

río Oronata hasta la margen derecha del río Carrao, en el área fronteriza con el

municipio Gran Sabana.

Concentra las mayores unidades de producción ganadera de carne del

municipio, donde pastan no menos de sesenta mil cabezas de ganado, también es lazona de explotación forestal en el Lote Boscoso San Pedro, y la de producción de oro

de aluvión en el sector Supamo Papoy Guarichem, así como en la margen derecha del

lago de Gurí. Su población ronda los doce mil habitantes. Tiene también un

importante potencial turístico en el área hídrica del embalse de Gurí, y por su cercanía

con el Parque Nacional Canaima, de hecho existen en la ciudad de El Manteco dos



15

importantes núcleos hoteleros vinculados con el turismo de selva, aventura y de pesca

del pavón (pez de agua dulce abundante en este sector.

2.2.4 Características físicas y naturales

2.2.4.1 Hidrografía: el municipio Piar posee tres cuencas hidrográficas, dos

pertenecientes a la Hoya del Orinoco y una a la Hoya del río Yuruari, el cual a su

voz forma parte de la cuenca principal del río Cuyuní.

Al Norte se encuentra la cuenca del río Yocoíma o Upata, tributario del Orinoco

que posee un recorrido longitudinal de unos 75 kilómetros y hacia la cual drenan las

aguas de la Sierra Imataca Piacoa, así como las provenientes del valle del Yocoíma,

Sabaneta, San Lorenzo, y las llanuras y colinas que colindan con el sistema de

serranías de El Pao.

Al Oeste estrechas fajas de tierras aledañas al lago de Gurí drenan sus aguas

hacia el Caroní, caudal que recibe al Norte un pequeño aporte del río El Retumbo,

que se localiza en la parroquia Andrés Eloy Blanco y que desemboca en la zona del

lago de Caruachi. Más al Norte el pequeño río Pao también desemboca en el Caroní,

ya en el sector del embalse de Macagua.

El más importante sistema hídrico se localiza al Centro, Sur y Este de la entidad

territorial, abarcando más de la mitad de la superficie municipal. Precisamente en elSur de Piar, en la zona de El Manteco, nace el río Yuruari, principal tributario del

Cuyuní, el cual a su vez luego de un tortuoso recorrido por zonas selváticas recibe las

aguas de los ríos menores o quebradas de Santa Inés, Oronota, Hualpa, Guanaraparo,

Carichapo.



16

Más al Sur se localizan los ríos Supamo y Guariche, los cuales atraviesan una

recóndita franja de selvas, donde se han establecido asentamientos humanos

desorganizados dedicados a la minería de oro de aluvión, que ha sometido a estas

tierras por décadas a procesos de explotación irracional de sus cursos, suelos y

vegetación boscosa, así como a procesos de contaminación con mercurio. Estos ríos

drenan sus aguas en el río Yuruán, el cual en el municipio Sifontes, recibe el aporte

del Yuruari.

El Antabare finalmente es un río de curso relativamente corto, pero de un

caudal considerable en la temporada lluviosa, que drena sus aguas en dirección Este-

Oeste directamente río Caroní, antes de la formación del lago de Guri.

2.2.4.2 Clima: se caracteriza por der de Sabana tropical al Norte y Centro,

alternado con tropical lluvioso de selva al Sur y en las zonas altas de Imataca.

Temperaturas promedios en las tierras bajas de 26 grados, promedios de 25 a 24grados en las áreas ubicadas por encima de los 300 metros sobre el nivel del mar,

hasta promedios de 22 a 23 grados en las franjas de tepuyes y altiplanicies que se

localizan en la frontera con el municipio Gran Sabana. Mínimas en torno a los 21

grados promedio, con máximas de 34 grados en sus zonas de mayor insolación y

con una temporada de sequía más acentuada, localizadas al Centro y Norte del

municipio.

El régimen de precipitación varía por las condiciones del relieve, al ciclo anual

de lluvias de cada subregión del municipio, que es mayor en meses en la medida en

que se avanza hacia el Sur, al paralelo 6 Grados Norte, y en función de la influencia

de los vientos húmedos procedentes del Noreste y Sureste. Máximos de 1600 mm en

la zona de Imataca, 1200 mm en El Retumbo, 1100 en las serrranía de El Pao, en

torno a los 2000 mm en la franja Sur del municipio desde la zona de San José de



17

Hacha hasta el Antabare, y con máximas de 3000 mm en las montañas

"pretepuyanas" fronterizas con el municipio Gran Sabana y el Parque Nacional

Canaima.

Los vientos por lo general son suaves, menos de 5 kilómetros por hora

promedio, en los valles y zonas de colina, y de mayor intensidad en las llanuras de El

Manteco Gurí, donde acercan en determinadas épocas del año a los 15 kilómetros por

hora. Las lluvias de mayor intensidad se extienden desde mayo hasta octubre, desdenoviembre a enero bajan considerablemente, mientras que febrero, marzo y abril

suelen ser meses de extrema sequía.

2.2.4.3 Vegetación: bosques de altitud media circundan esta zona, con hojas

perennes en la zona húmeda de Cupapuicito, La Carata, mientras en el resto estas

formaciones vegetales pierden las hojas durante el verano, o época de sequía, que

se extiende con mayor fuerza desde febrero hasta mediados de abril.

2.2.5 Geología regional o local

Está definida por una superficie donde afloran rocas pertenecientes a las

provincias geológicas de Imataca y pastora separadas por la llamada falla de Gurí.

Las rocas del complejo Imataca son gneises félsicos y maficos, granulitas,

cuarcitas ferruginosas y rocas de composición granítica con frecuentes diques y sills

de anfibolita y rocas de calcáreas.

En Upata capital del municipio piar, lugar donde se encuentra el sitio de estudio

la geología está definida por suelos del cuaternario, sobre el manto rocoso del Macizo

de Guayana, formación precámbrica de las más antiguas de la tierra que le confiere a

la zona un franco carácter de estabilidad contra la dinámica tectónica y sísmica

común al Norte Montañoso Costero de Venezuela. Está ubicada en las estribaciones



18

occidentales de la Sierra Imataca, en la zona de transición entre las cuencas del

Yuruari- Cuyuní y Orinoco, al Oeste algunos riachuelos desembocan en el Lago de

Guri y en la margen derecha del Caroní.

Como el resto de la Guayana la zona de Upata es rica en yacimientos de hierro,

de bajo, medio y alto tenor como el que se concentra en el sector Las Grullas, ubicado

a 18 kilómetros al Noreste de la ciudad, manganeso, bauxita, caolín, cuarzo, granito y

dolomitas.

De acuerdo a estudios realizados en la zona destinada para la construcción de la

estructura de estudio se determino que el perfil litológico de las perforaciones

realizadas corresponde a una secuencia de arenas provenientes de la descomposición

de las rocas graníticas de las instrucciones jóvenes (de 1300 a 1500 m.a).

El tipo de suelo del área seleccionada para el estudio se clasifica como arena

limosa con fragmentos de roca descompuesta y cantos de roca dura fracturada RDF.

Este tipo de suelo es una extensión de la conocida Piedra de Santa María la cual es

una milenaria roca del Complejo de Imataca, está localizada en el interior de la

poligonal urbana de Upata, entre los sectores Maturín, Los Chivos y Obelisco.

Tradicional e histórica, vinculada a la génesis de la Villa del Yocoíma, fue durante

décadas sitio obligado de visita para turistas, familias y parejas, se decía que mojarse

un poco en sus "pozos" de agua, atrapados entre el granito, garantizaba para siempre

el enamoramiento de los forasteros con las upatenses.

A pesar de que esta Piedra o Gran Laja tiene dimensiones extraordinarias, pues

se esparce por varias hectáreas rodeadas de densa vegetación de mediano porte, en

especial Yopos, leguminosas y arbustos, actualmente luce en estado de abandono.

Como patrimonio natural sigue en espera de mejor atención oficial, ya que la Alcaldía

o el mismo consejo comunal de la zona, no la valoran aún en los proyectos de



19

recreación, turismo, conservación ambiental. Aún así este hermoso afloramiento

monolítico del Macizo Guayanés, fundamentalmente compuesto por rocas graníticas

y gneiss, mantiene su vigencia como una de los destinos fundamentales de la ciudad

de Upata.

En la figura 2.3 se muestra un panorama de la Piedra De Santa María la cual es

la principal muestra de la geología upatense.

Figura 2.3 Piedra de Santa María, Upata-Estado Bolívar(Mary Martínez, 2007).

2.2.6 Topografía

Upata está enclavada en el anfiteatro de un conjunto de colinas cuya mayores

elevaciones de alzan por el Noreste. El cerro El Toro, a 680 metros sobre el nivel del

mar, es su máxima altitud. La temperatura promedio de la Villa del Yocoíma, medidaen la Estación Laguna Larga del Ministerio del Ambiente durante la última mitad del

siglo, es de 24,8 grados centígrados, que la convierte en una las ciudades del Norte de

Bolívar con clima más agradable.



20

En sus alrededores montañosos y selváticos la precipitación media anual oscila

entre los 1200 y 1500 mm, pero en el Valle baja a unos 980 mm.

2.2.7 Acceso al área

El acceso al Municipio Piar está enmarcado por ser netamente terrestre ya que

está conectado a diferentes municipios por carreteras importantes del Estado Bolívar,

el acceso aéreo se ve negado debido a que los aeropuertos de la zona y ano están es

funcionamiento y el acceso por medios acuáticos se puede llevar a cabo desde Guricon destino a las extensiones de agua del rio Caroní las cuales se encuentran en el

Manteco, Capital de la Parroquia Pedro Cova.

El área destinada para el estudio se encuentra en las adyacencias del casco

central del Municipio Piarense, en la figura 2.4 se muestra un croquis de ubicación

del terreno de estudio, esta imagen fue obtenida de un estudio de suelos y fue

utilizada para señalar los puntos donde se hicieron perforaciones en el estudio.



21

Figura 2.4 Croquis de ubicación.

2.3 Memoria descriptiva

2.3.1 Datos generales del proyecto

2.3.1.1 Nombre del Proyecto: CLINICA CICA.

2.3.1.2 Propietario: Cooperativa de Inversiones de Clínicas Ambulatorias C.A

2.3.1.3 Ubicación: Calle Piar cruce con calle Urdaneta, Upata, Municipio

Autónomo Piar, Estado Bolívar.



22

2.3.1.4 Uso: hospitalario.

2.3.1.5 Área del terreno: 2600 m2.

2.3.1.6 Número de plantas: semi-sotano y cinco niveles.

2.3.2

Descripción de las plantas del edificio

2.3.2.1 Semi-sotano: cuenta con un área total de novecientos treinta y cinco metros

cuadrados (935 m2), estaba proyectada a ser construida a tres metros debajo del

nivel de la calle pero debido a la poca facilidad de excavación se ubicara al mismo

nivel de la calzada pero seguirá manteniendo el nombre de semisótano como está

referido en los planos de arquitectura, está distribuido en distintas áreas siendo las

de más importancia la de emergencia tanto para niños como para adultos con sus

respectiva recepción, también se encuentran en esta planta, laboratorios, farmacia,

banco de sangre, morgue y quirófanos para cirugía menor, entre otros, teniendo

también área de espera como cafetín y revistiera. Posee entrada y salida al

estacionamiento y tiene acceso a la siguiente planta a través de una rampa,

escaleras y ascensores.

2.3.2.2 Nivel 1: posee un área de novecientos diez metros cuadrados (910 m2) y se

caracteriza por estar distribuidas en diferentes consultorios y en oficinas de

seguros, al igual que el semi-sotano posee acceso a las otras plantas a través deescaleras y ascensores.



23

2.3.2.3 Nivel 2: definido por una superficie de novecientos doce metros cuadrados

(912m2), se caracteriza por contar en su mayoría con consultorios y en el área

principal el quirófano principal, un quirófano auxiliar, una sala de parto y salas de

preparación para los pacientes.

2.3.2.4 Nivel 3: con novecientos sesenta metros cuadrados (960m2) está

constituida por habitaciones en su gran mayoría, una biblioteca y un área de

observación al quirófano ubicado en la planta anterior.

2.3.2.5 Nivel 4: en su mayoría está ocupado por una terraza que posee la mayor

parte de un área total de novecientos cincuenta metros cuadrados (950m2) siendo

la otra parte del área ocupada por habitaciones y oficinas de administración en

menor cantidad y una sala de conferencia de grandes dimensiones.

2.3.2.6 Nivel techo: Se caracteriza por ser un techo visitable con acceso mediante

las escaleras para poder tener alcance a la sala de maquinas de los dos ascensores

que posee la estructura, posee un área de seiscientos cuarenta metros cuadrados

(640 m2) debido a que la terraza es descubierta.

2.3.3 Escaleras y ascensores

La estructura posee dos escaleras internas y una de emergencias también tiene

dos ascensores los cuales están ubicados estratégicamente para poder facilitar laentrada a todas las áreas de la estructura, entre otros detalles constructivos se

encuentran rampas para facilitar el acceso de camillas y sillas de ruedas.

2.3.4 Estacionamiento



24

En la superficie anexa a la estructura se ubicara un estacionamiento de

ochocientos ochenta metros cuadrados (880 m2) con casetas de vigilancia y áreas

verdes y jardinería.

2.3.5 Características constructivas

2.3.5.1 Juntas de dilatación: debido a la larga longitud de desarrollo que posee laestructura de designaron dos juntas de dilatación en ella las cuales estarán ubicadas

en el eje A9 y en el eje 2D.

2.3.5.2 Estructura: aporticada y en concreto armado con fundaciones tipo aislada y

combinadas definidas en tres tipos y basadas en el uso de cabilla 5/8”, vigas de

riostras en concreto armado al igual que vigas y columnas.

2.3.5.3 Losa de techo: losa tipo nervada de veinticinco centímetros de espesor al

igual que losas de entrepiso, las cuales estarán reforzadas con nervios de diez

centímetros de espesor en el medio de los tramos mayores a cinco metros.

2.3.5.4 Piso: esta proyectado a ser construido de granito en su gran mayoría

exceptuando algunas salas de baños las cuales estarán constituidas por cerámica.

2.3.5.5 Paredes: están proyectadas a ser realizadas con bloques de concreto deespesor quince centímetros y tendrán un friso corriente liso.



25

2.3.5.6 Electricidad: proyectada a ser embutida en paredes por tuberías Pavco. En

lo que se refiere a la iluminación se usaran lámparas fluorescentes en los pasillos y

habitaciones, lámparas decorativas en lugares especiales como salas de

conferencias y lámparas especiales en lugares que así lo requieran como los

quirófanos.

2.3.5.7 Puertas y ventanas: las ventanas serán de aluminio con sus respectivos

vidrios y las puertas de madera las puertas en consultorios y habitaciones y las deacceso a la clínica de vidrio.

2.3.5.8 Revestimiento: friso acabado a llana en paredes interiores y en losa, en

exteriores con lajas de piedra decorativas, en sanitarios con cerámica de colores

2.3.5.9 Instalaciones sanitarias: las aguas blancas estarán definidas por tubería tipo

Pavco directa de cvg-gosh y distribuida a la clínica a través de sistemahidroneumático. A su vez las aguas residuales transitaran por tubería tipo Pavco

hacia las tanquillas estratégicamente ubicadas en la construcción y desembocaran

en las cloacas de la calle Urdaneta la cual. Las piezas sanitaras serán de cerámica

nacional.

2.4 Importancia de la construcción

La ciudad de Upata está en pleno crecimiento ya que cada vez existen más

comercios y aumenta la producción agrícola y ganadera que son las principales

fuentes de trabajo en el sector del municipio lo que trae consigo el aumento de la

población lo que produce una mayor demanda en los servicios que debe brindar la

ciudad a su población tal como lo son los servicios básicos, luz, agua, teléfono,

internet, educacional, hospitalario, entre otros, por lo cual la construcción de esta



26

clínica brinda un gran progreso en el desarrollo y crecimiento de la ciudad upatense,

ya que el proyecto describe que se realizara una clínica que contara con el espacio

suficiente para practicar la medicina en sus distintas especialidades, espacio que

estará acondicionado de la mejor manera y estará dotado de equipos y elementos de

alta tecnología para lograr brindar un servicio de primera.

La importancia de esta clínica también radica en que se aumentara el servicio

médico en la zona debido a la existencia de pocas construcciones de este tipo. Laciudad de Upata cuenta con un hospital Tipo II el cual lleva por nombre Doctor

Gervasio Vera Custodio y está ubicado en la Avenida Raúl Leoni, una de las

principales rutas de la ciudad. (Figura 2.5).

Figura 2.5 Hospital Doctor Gervasio Vera Custodio.

Entre otros Hospitales y Clínicas se encuentra El Centro Médico De Upata, la

Clínica Raúl Van Prag, Manuela Andrade y La CICA, la cual es la actual sede de la

clínica que está siendo objeto de este estudio. (Figura 2.6).



27

Figura 2.6 Clínica CICA.



28

CAPÍTULO III

MARCO TEÓRICO

3.1 Antecedentes de la investigación

En el año 2005, Juan C. De La Llera, Rafael Riddell y Mario Álvarez

desarrollaron una investigación la cual titularon como “Modelos integrados para el

análisis de riesgo sísmico en edificios” en el cual concluyeron que debido a las

actividades sísmicas ocurridas y a las actividades esperadas a futuro es importante

elaborar modelos en los cuales se pueda visualizar el comportamiento sísmico de

edificios, para la realización de estos modelos se tomaran, caracterizaciones del

movimiento del suelo, construcciones de modelo estructural, evaluación de las

respuestas de las estructuras, estimación de daño estructural y la evaluación del riesgo

sísmico, este trabajo es relevante a que en el presente estudio se quiere realizar un

análisis sísmico tomando en cuenta los factores antes mencionado. (p. 34)

En el año 2006, Sofía Rebolledo y Rodolfo Seragoni elaboraron un estudio

titulado: “Evaluación de la vulnerabilidad sísmica en edificaciones estructuradas con

pórticos de concreto armado”, en esta investigación llegaron a la siguiente

conclusión: para la elaboración de un análisis sísmico se debe contar con la

información necesaria, esto implica, describir los efectos de los sismos locales y

regionales en términos útiles para ingenieros, por ejemplo, las características de los

movimientos fuertes que puede experimentar el suelo en un emplazamiento particular

en un periodo dado de tiempo generalmente ligado a la vida útil de la obra civil en

cuestión. Esta información es relevante en el presente estudio ya que indica la

importancia de los datos sísmicos regionales y locales para el diseño sismorresistente

de una estructura. (p. 121)



29

En el 2006, R. Eduardo Barbosa elaboró un estudio titulado “Análisis sísmico

en estructuras de hormigón armado” en el cual concluyo que el análisis sísmico de

una estructura no solo debe enfocarse en los datos sísmicos de la región sino también

en los datos que aporte la estructura, como lo son su definición geométrica, uso e

importancia sin dejar fuera los criterios del diseñador o ingeniero estructural. Esta

información es de importancia para el presente estudio ya que el diseño sísmico debe

basarse en muchos datos que no deben ser omitidos para así poder obtener resultados

lógicos y acertados en el análisis sísmico de una estructura. (p.33)

En el año 2007, Safina Melone Salvador redacto un trabajo especial de grado

titulado “Vulnerabilidad Sísmica de las edificaciones esenciales y análisis de su

contribución al riesgo sísmico” en esta investigación concluyo la importancia la

importancia de las edificaciones esenciales, siendo estas definidas como instalaciones

de especial importancia debido a la relevante función que desempeñan en la vida de

social de la comunidad, por lo cual, es necesario que dichas estructuras estén aptas y

preparadas para actuar en caso de crisis sísmica, esta investigación es de gran

relevancia en el presente estudio porque indica la importancia de realizar los análisis

sísmicos sobre todo en estructuras de gran importancia como lo son escuelas,

hospitales y edificios destinados a uso residencial. (p.43)

3.2 Bases teóricas

3.2.1 Análisis sísmico

Es un estudio en base a cálculos aplicando normas y reglamentos para

determinar las fuerzas y momentos internos debidos a las cargas sísmicas, en cada

uno de los elementos del sistema estructural para luego proceder al diseño

sismorresistente.



30

La acumulación de nuevos conocimientos y experiencias en Ingeniería

Sismorresistente provenientes de estudios analíticos y experimentales, así como la

observación del comportamiento de edificaciones durante terremotos en diferentes

lugares del mundo, han conducidos en las últimas décadas a un crecimiento acelerado

de esta especialidad. En Venezuela se han ido ampliando y modificando las Normas

para Edificaciones Antisísmicas COVENIN 1756-01 actuales prescriben criterios y

métodos que de análisis y diseño que no estaban contenidos en las Ediciones

anteriores, por ejemplo, los espectros de respuesta para el análisis estático o dinámicode edificaciones, el reconocimiento explicito de que el sistema resistente a sismos va

a responder en el rango inelástico durante su respuesta sísmica y criterios bien

definidos para la selección de los métodos de análisis en base a la regularidad

estructural.

3.2.1.1 Análisis estático: serie de procedimientos en los cuales los efectos de

traslaciones son calculados mediante el Método Estático Equivalente y los efectos

torsionales mediante el Método De la Torsión Estática Equivalente.

3.2.1.2 Análisis dinámico plano: en este método los efectos traslacionales se

calculan dinámicamente mediante el Método De Superposición Modal con un

grado de libertad por nivel y los efectos torsionales se obtienen estáticamente a

partir del Método De la Torsión Estática Equivalente.

3.2.1.3 Análisis dinámico espacial: método en el cual los efectos traslacionalescomo los torsionales se tratan dinámicamente en el Método de Superposición

Modal con tres grados de libertad por nivel.



31

3.2.1.4 Análisis dinámico con diafragma flexible: es el método en el cual se

incluye la flexibilidad del diafragma debido a que las características mecánicas del

sistema de pisos no garantiza un comportamiento equivalente del diafragma

infinitamente rígido.

La selección del método a aplicar va a depender de los requisitos señalados por

las Normas COVENIN tanto para estructuras regulares como irregulares así como se

presenta a continuación en las tablas 3.1 y 3.2.

Tabla 3.1 Selección del método de análisis para edificios de estructura

regular. (COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001).

ALTURA DE LA

EDIFICACIONREQUERIMIENTO MINIMO

No excede de 10 pisos ni 30

metrosANALISIS ESTATICO

Excede de 10 pisos o 30 metrosANALISIS DINAMICO

PLANO

Tabla 3.2 Selección del método de análisis para edificios de estructura irregular.

(COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001).

TIPO DE IRREGULARIDA REQUERIMIENTO MÍNIMO

VERTICAL

a,1; a,2;

a,4; a,7; a,8 ANÁLISIS DINÁMICO ESPACIAL

a.3; a,5 ANÁLISIS DINÁMICO PLANO

EN PLANTA

b,1; b,2;

b,3ANÁLISIS DINÁMICO ESPACIAL

b,4 ANÁLISIS DINÁMICO CON



32

DIAGRAMA FLEXIBLE

Donde:

a,1: entrepiso blando.

a,2: entrepiso débil.

a,3:distribución irregular de masas de uno de los pisos contiguos.

a,4: distribución irregular de masas de uno de los pisos contiguos.

a,5: variaciones de la geometría del sistema estructural.

a,6: esbeltez excesiva.a,7: discontinuidad en el plano del sistema resistente a cargas laterales.

a,8: falta de conexión entre miembros verticales.

a,9: efecto de columna corta.

b,1: gran excentricidad.

b,2: riesgo torsional elevado.

b,3: sistema no ortogonal.

b,4: diafragma flexible.



33

3.2.2 Fundamentos básicos para el diseño de edificaciones

sismorresistentes

3.2.2.1 Influencia del suelo local: los terremotos originan amenazas geológicas que

en muchas ocasiones causan daño severo a edificaciones y muerte a sus ocupantes,

tales como fallecimiento superficial, sacudidas fuertes del terreno, ruptura delterreno, deformación tectónica, y en áreas costeras, tsunamis o maremotos.

Numerosas investigaciones han demostrado que aún en una misma localidad las

variaciones de las propiedades del suelo local ejercen una enorme influencia en la

forma de los espectros y en el patrón de distribución de daños observados durante

terremotos.

Los tipos de suelos que requieren especial atención son los suelos propensos a

sufrir algún deslizamiento, fallamiento potencial o colapso durante la acción sísmica,

tales como los suelos licuables, arcillas altamente sensibles, o suelos mal cementados.

Turba y/o arcillas con gran cantidad de materia orgánica.

Arcillas de alta plasticidad con un índice de plasticidad mayor de 75.

Depósitos de gran espesor compuestos de arcillas blandas omedianamente blandas.



34

3.2.2.2 Geometría de la planta: la forma de la planta tiene mucha influencia en el

comportamiento de un edificio en caso de sismo. En general, las plantas de forma

simple, tales como el cuadrado, el rectángulo, el círculo y otras, tuenen un buen

desempeño, mientras que los edificios con plantas complicadas con ángulos

pueden tener comportamientos en los que se produce concentración de esfuerzos

en las zonas de enlace.

3.2.3 Elementos a identificar en la estructura

3.2.3.1 Ubicación de la estructura e identificación de la zona sísmica

correspondiente: dependiendo del lugar donde esté situada o donde se vaya a

localizar la estructura, se le asignará la zona sísmica que le corresponda según el

mapa de zonificación especificado en la norma COVENIN 1756-2001 o a través

de la Tabla 4.2 de dicha norma, entendiéndose por zona sísmica la zona geográfica

en la cual se admite que la máxima intensidad esperada de las acciones sísmicas

(en un período de tiempo prefijado) es similar en todos sus puntos.

De acuerdo a lo explicado, el país se divide en ocho zonas sísmicas, desde la

zona 0 donde no se requieren la consideración de las acciones sísmicas hasta la zona

7, con grado de peligrosidad máximo. Estas zonas se explican en la figura 3.1.



35

Figura 3.1 Mapa de Zonificación. (COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001).

Este mapa de zonificación se considera representativo de probabilidades de

excedencia del 10% para una vida útil de 50 años, es decir, períodos de retorno de

475 años.



36

3.2.3.2 Movimientos de diseño: los parámetros que caracterizan los movimientos

de diseño dependen de las condiciones geotécnicas de la localidad (donde se

ubicará la estructura) y no son más que los coeficientes de aceleración horizontal y

vertical estimados para cada zona sísmica en particular. Dichos valores están

asociados a valores prefijados de probabilidad de de excedencia de los

movimientos del terreno, basados en un modelo sismotectónico y en la vida útil de

la construcción (mencionados anteriormente). Los coeficientes de aceleración

horizontal vienen dados por la zona sísmica de acuerdo al Mapa de Zonificaciónexpuesto en la Figura 3.1 y sus valores se presentan en la tabla 3.3 valores de

aceleración horizontal.

Tabla 3.3 Valores de Aceleración Horizontal. (Ao)

(COVENIN FUNVISIS 1756-01, 2001)

Zonas

Sísmicas

Peligro

Sísmico

Ao

7

Elevado

0,40

6 0,35

5 0,30

4 Intermedi

o

0,25

3 0,20

2

Bajo

0,15

1 0,100 -

El coeficiente de aceleración vertical se tomará como 0,7 veces los valores de

Ao de la tabla anterior.



37

3.2.3.3 Forma espectral y factor de corrección del coeficiente de aceleración

horizontal: la respuesta dinámica de un depósito de suelo depende de las

características del perfil geotécnico y la zona sísmica donde está ubicado el

mismo. De acuerdo a estos dos parámetros y en base a múltiples investigaciones

realizadas donde se consideran las condiciones del terreno de fundación, se han

generado una serie de Formas Espectrales Normalizadas (o tipificadas),

expresados en la tabla 3.4 Forma espectral y factor de corrección la cual es

presentada a continuación.

Tabla 3.4 Forma Espectral y Factor de Corrección. (COVENIN FUNVISIS

1756-01, 2001).

MaterialVs

p (m/s)

H

(m)

Zonas Sísmicas

1 a 4

Zonas Sísmicas

5 a 7

Fo

rma

Espectral

φ

Fo

rma

Espectral

Φ

Roca

Sana/Fracturada

>50

0- S1 0,85 S1 1,00

Roca Blanda o

Meteorizada y Suelos

Muy Duros o Muy

Densos

>40

0

<3

0S1 0,85 S1 1,00

30

-50S2 0,80 S2 0,90

>5

0S3 0,70 S2 0,90

Suelos Duros o

Densos

250

-400

<1

5S1 0,80 S1 1,00

15

-50S2 0,80 S2 0,90



38

>5

0S3 0,75 S2 0,90

Suelos Firmes /

Medio Densos

170

-250

<=

50S3 0,70 S2 0,95

>5

0

S3a)

0,70 S3 0,75

SuelosBlandos/Sueltos

<170

<=

15

S3 0,70 S2 0,90

>1

5

S3a)

0,70 S3 0,80

Suelos Blandos

o Sueltos Intercalados

con Suelos Más

Rígidos

- H1 S2(

c) 0,65 S2 0,70

En la tabla 3.4 Forma Espectral y Factor de Corrección expuesta anteriormente

esta limitada por las siguientes condiciones: Si Ao < = 0,15 se usara S4, si El espesor

de los estratos blandos o sueltos (Vsp<170m/s) debe ser mayor de 0,1 H y por ultimo

si H1 > = 0,25 H y Ao < = 0,20 se usara S3.

En la tabla 3.4, Vsp es la velocidad promedio de las ondas de corte en el perfil

geotécnico, H es la profundidad a la cual se consigue el material cuya velocidad de

las ondas de corte, Vs, es mayor que 500 m/s, φ es el factor de corrección del

coeficiente de aceleración horizontal y H1 es la profundidad desde la superficie hasta

el tope del estrato blando.

Los espectros de respuesta se deben generalizar e idealizar de acuerdo con los

parámetros inherentes a suelo y a la forma del depósito, los cuales controlan la



39

respuesta dinámica. Dichas generalizaciones no deben ser interpretadas como una

clasificación exhaustiva, por cuanto es imposible considerar todas las combinaciones

estratigráficas existentes en la naturaleza. No obstante, las mismas deben permitir

suficiente flexibilidad y poca ambigüedad al momento de anticipar la respuesta

dinámica.

Es importante destacar que los conceptos de perfil geotécnico y forma espectral

no deben ser considerados como sinónimos, debido a que muchos perfilesgeotécnicos pueden tener respuestas similares o el mismo depósito puede tener

respuestas diferentes. Por tal motivo, es necesario considerar conjuntamente los

parámetros del suelo, los del depósito y los de las fuentes sísmicas cuando se trate de

predecir la respuesta dinámica.

En la figura 3.2 Formas Espectrales Elásticas Tipificadas, se muestran las

formas espectrales (espectros de respuesta) normalizados especificados en la Tabla

3.4 Forma Espectral y Factor de Corrección expuesta anteriormente.

Figura 3.2 Formas Espectrales Elásticas Tipificadas.



40

3.2.3.4 Clasificación de la estructura según el uso: la edificación deberá quedar

clasificada en uno de los siguientes grupos:

Grupo A: edificaciones que albergan instalaciones esenciales, de

funcionamiento vital en condiciones de emergencia o cuya falla pueda dar lugar a

cuantiosas pérdidas humanas o económicas, tales como, aunque no limitadas a:

Hospitales: Tipo IV, Tipo, III y Tipo II.

Edificios gubernamentales o municipales de importancia, monumentos y

templos de valor excepcional. Edificios que contienen objetos de valor excepcional,

como ciertos museos y bibliotecas. Estaciones de bomberos, de policía o cuarteles.

Centrales eléctricas, subestaciones de alto voltaje y de telecomunicaciones. Plantas de

bombeo. Depósitos de materias tóxicas o explosivas y centros que utilicen materiales

radioactivos. Torres de control, hangares, centros de tráfico aéreo. Edificaciones

educacionales y Edificaciones que puedan poner en peligro algunas de las de este

grupo.

Grupo B1: edificaciones de uso público o privado, densamente ocupadas,

permanente o temporalmente, tales como: Edificios con capacidad de ocupación de

más de 3000 personas o área techada de más de 20000 m2. Centros de salud no

incluidos en el Grupo A. Edificaciones clasificadas en los Grupos B2 o C que pueden

poner en peligro las de este grupo.

Grupo B2: edificaciones de uso público o privado, de baja ocupación, que

no excedan los límites indicados en el Grupo B1, tales como: Viviendas, Edificios de

apartamentos, de oficinas u hoteles, Bancos, restaurantes, cines y teatros, Almacenes

y depósitos y Toda edificación clasificada en el Grupo C, cuyo derrumbe pueda poner

en peligro las de este grupo.



41

Grupo C: construcciones no clasificables en los grupos anteriores, ni

destinadas a la habitación o al uso público y cuyo derrumbe no pueda causar daños a

edificaciones de los tres primeros grupos.

Cuando las edificaciones a diseñar contengan áreas que pertenezcan a más de

un grupo, serán clasificadas en el grupo más exigente a fin de no aumentar el riesgo

admisible en las zonas de uso más importante.

3.2.3.5 Factor de importancia : la edificaciones más comunes (referidas al Grupo

B2) se diseñan para movimientos sísmicos asociados a probabilidades de

excedencia del 10% durante una vida útil de 50 años, lo que equivale a un período

de retorno de 475 años; parámetros sobre los cuales se han determinado los

coeficientes mencionados anteriormente de aceleración horizontal; pero en lo que

se refiere a edificaciones de mayor importancia (Grupos A y B1) deben diseñarsepara valores de probabilidad de excedencia menores durante la misma vida útil o –

lo que es equivalente – para probabilidades de excedencia similares durante una

vida útil mayor, del orden de los 75 años para el Grupo B1 y cien años para el

Grupo A.

Por lo tanto, la intención de la aplicación de este factor de importancia α mayor

que la unidad, es la de obtener valores de la aceleración del terreno asociados a una

menor probabilidad de excedencia para la misma vida útil. Dichos valores de α se

presentan en la tabla 3.5 factor de importancia.



43

conferir una cierta ductilidad al sistema resistente a sismos y a evitar fallas

prematuras en las regiones críticas de los elementos portantes del sistema.

Nivel de Diseño 3: requiere la aplicación estricta de todas las

disposiciones COVENIN para el diseño y construcción en zonas sísmicas.

Se deben utilizar los niveles de diseño indicados en la tabla 3.6 Nivel de diseño

requerido presentada a continuación.

Tabla 3.6 Nivel De Diseño Requerido. (COVENIN

FUNVISIS 1756-01, 2001).

GrupoZona Sísmica

1 y 2 3 y 4 5, 6 y 7

A – B1ND2

ND3 ND3ND3

B2

ND1(

*)

ND2

(*) ND3

ND2 ND3ND2

(**)

ND3

(*) Válido para edificaciones de hasta 10 pisos o 30 m de altura.

(**) Válido para edificaciones de hasta 2 pisos u 8 m de altura.



44

3.2.3.7 Clasificación según el tipo de estructura: los tipos de sistemas estructurales

están establecidos en función de los componentes del sistema resistente a sismos.

Todos los tipos de estructuras, con excepción del Tipo IV, deberán poseer

diafragmas con la rigidez y resistencias necesarias para distribuir eficazmente las

acciones sísmicas entre los diferentes miembros del sistema resistente a sismos. En

las zonas sísmicas de la 3 a la 7, ambas incluidas, no se permiten los sistemas de

pisos sin vigas, ni pisos donde todas las vigas sean planas del mismo espesor de las

losas. Los tipos de estructuras se exponen en varios tipos los cuales están definidospor diferentes características:

Estructuras tipo I: estructuras capaces de resistir la totalidad de las

acciones sísmicas mediante sus vigas y columnas, tales como los sistemas

estructurales constituidos por pórticos. Los ejes de columnas deben mantenerse

continuos gasta su fundación.

Estructuras tipo II: estructuras constituidas por combinaciones de los

Tipos I y III, teniendo ambos el mismo nivel de diseño. Su acción conjunta debe ser

capaz de resistir la totalidad de las fuerzas sísmicas. Los pórticos por sí solos deberán

estar en capacidad de resistir por lo menos el veinticinco por ciento (25%) de estas

fuerzas.

Estructuras tipo III: estructuras capaces de resistir la totalidad de las

acciones sísmicas mediante pórticos diagonalizados o muros estructurales de concretoarmado o de sección mixta acero-concreto, que soportan la totalidad de las cargas

permanentes y variables. Los últimos son los sistemas comúnmente llamados muros.

Se considerarán igualmente dentro de este grupo las combinaciones de los Tipo I y

III, cuyos pórticos no sean capaces de resistir por sí solos por lo menos el 25% de las

fuerzas sísmicas totales, respetando en su diseño, el nivel de diseño adoptado para

toda la estructura. Se distinguen como Tipo IIIa los sistemas conformados por muros



46

Tabla 3.7 Factores de Reducción R. (COVENIN FUNVISIS

1756-01, 2001).

Nive

l de

Diseño

Estructuras de Concreto Armado

Tipo de Estructura

I II III IIIa IV

ND3 6,0 5,0 4,5 5,0 2,0

ND2 4,0 3,5 3,0 3,5 1,5

ND1 2,0 1,75 1,5 2,0 1,25Nive

l de

Diseño

Estructuras de Acero

Tipo de Estructura

I 1 II III IIIa IV

ND36,0

(2) 5,0 4,0

6,0(3)

2,0

ND2 4,5 4,0 - - 1,5

ND1 2,5 2,25 2,0 - 1,25Nive

l de

Diseño

Estructuras Mixtas de Acero – Concreto

Tipo de Estructura

I II III IIIa IV

ND3 6,0 4,0 4,06,0

(4) 2,0

ND2 4,0 4,0 - - 1,5

ND1 2,25 2,50 2,25 - 1,0

Para sistemas con columnas articuladas en su base el valor de R será

multiplicado por 0,75.

En pórticos con vigas de celosía se usará 5,0 limitado a edificios de no más de

30 metros de altura.



47

En aquellos casos donde la conexión viga colectora-columna sea del Tipo PR,

según la Norma COVENIN 1618-98, úsese 5,0.

Para muros estructurales reforzados con planchas de acero y miembros de borde

de sección mixta hacer-concreto, úsese 5,0.

3.2.3.9 Valores de T*, β, p: la estructura en general y sus miembros en particular,

pueden tener incursiones importantes en el dominio inelástico bajo la acción de losmovimientos sísmicos de la severidad aquí establecida, por lo que la capacidad de

absorción y disipación de la energía de la estructura y cierto grado de

sobrerresistencia se incorporan mediante factores de reducción.

A partir de los espectros de diseño seleccionados de la Tabla referente a las

condiciones del suelo, se pueden obtener los valores del factor de magnificación

promedio, el máximo período en el intervalo donde los espectros normalizados son

constantes y el exponente que define la rama descendente del espectro, se determinan

de la tabla 3.8 Valores de T*, β, p la cual es presentada a continuación:

Tabla 3.8 Valores de T*, β, p. (COVENIN

FUNVISIS 1756-01, 2001).

For

ma

Espectral

T*

(seg)Β p

S1 0,4 2,4 1,0

S2 0,7 2,6 1,0

S3 1,0 2,8 1,0

S4 1,3 3,0 0,8



49

Bloques de Concreto Para Ventilación (Kgf/cm2)

De Varias Celdas y Tipo de Persiana 150

Bloques Ornamentales de Arcilla 125

Continuación tabla 3.9.

Bloques Ornamentales de Concreto 150

Ladrillos de Arcilla Obra Limpia (Kgf/cm2)

Macizos 200Perforados 150

Tabiques y paredes de otros materiales: debido a la gran cantidad de

materiales y métodos de fabricación de tabiques livianos, tales como tabiques de

yeso, aglomerados de madera, etc. Para determinar sus pesos unitarias se deberán

tomar los valores recomendados por los fabricantes.

Losas para entrepisos y techos: en las losas Macizas las cargas permanentes

de los entrepisos formados por losas macizas, armadas en una o dos direcciones, se

calcularan multiplicando su espesor por el peso unitario del concreto.

Losas reticulares: las cargas permanentes de los entrepisos formados por

las losas reticulares se calcularán tomando en consideración las separaciones y ancho

de los nervios, el espesor de las alas y la altura total de la losa, incluyendo los

elementos prefabricados si los hubiere (bloques huecos de arcilla o concreto,

formaletas metálicas o plásticas, entre otros).

Losas nervadas: los entrepisos formados por losetas de 5 cm de espesor,

nervios de 10 cm de ancho con separación de 50 cm de eje a eje y rellenos de bloques



50

de arcilla o de concreto de agregados livianos que cumplen las normas COVENIN,

poseen los pesos expuesto en la tabla 3.9 Pesos unitarios de las losas nervadas.

Tabla 3.10 Pesos unitarios probables de las losas nervadas.

(COVENIN MINDUR 2002-88, 1988).

Losas Nervadas

Espesor

totalPeso

(cms) (Kgf/m )

Armadas en una

dirección

20 270

25 315

30 360

35 415

Armadas en dos

direcciones

20 315

25 375

30 47035 510

Entre otros elementos constructivos se encuentran los recubrimientos de techos,

friso y revestimiento de paredes, impermeabilizaciones, pavimentos, entre otros.

Al peso total de la edificación por encima de la base, se le debe sumar los

porcentajes de las acciones variables establecidas en la Norma COVENIN 2002,

según se indica a continuación:

Recipientes de líquidos: cien por ciento de la carga de servicio, con el

recipiente lleno.



51

Almacenes y depósitos en general, donde la carga tenga el carácter de

permanente tales como bibliotecas o archivos: cien por ciento de la carga de servicio.

Estacionamientos públicos: en ningún caso el valor que se adopte sera

menor que el cincuenta por ciento de la carga variable del servicio establecida en las

normas respectivas, considerando el estacionamiento lleno.

Edificaciones conde pueda haber concentración de público, mas de unas200 personas, tales como. Educacionales, comerciales, cines e industrias, así como

escaleras y vías de escape: cincuenta por ciento de la carga variable de servicio.

Pisos de edificaciones tales como: viviendas y estacionamientos distintos

de los antes comentados: 25% de la carga variable de servicio.

Techos y terrazas no accesibles: cero por ciento de la carga variable.

3.2.4 Análisis dinámico

Se dividen usualmente en tres grandes grupos: Análisis Modal Espectral, de uso

ingenieril más común, Análisis Tiempo-Historia y Análisis en el dominio de las

frecuencias.

Los análisis pueden realizarse considerando un comportamiento lineal fuerza-

desplazamiento del material; eventualmente pueden considerarse comportamientos no

lineales para los análisis

tiempo-historia. Los programas de análisis estructurales más comunes no

realizan análisis incluyendo efectos de segundo orden (denominado también no



52

linealidad geométrica), es decir, la consideración de esfuerzos adicionales debidos a

la modificación de los ejes causada por las deformaciones.

Las oscilaciones se producen en los elementos o sistemas estructurales debido a

que tienen masas, elasticidad y una capacidad de amortiguamiento manifestado en

diversas formas. Para realizar un análisis de la respuesta de estos sistemas se parte de

algunas simplificaciones, con las que se aborda el problema de manera más sencilla y

a menudo suficiente para fines prácticos de ingeniería. Sin embargo, debencomprenderse las hipótesis iníciales de cada tipo de análisis, pues en ellas están

contenidas sus limitaciones y contribuyen a establecer sus campos de aplicación.

3.2.4.1 Rigidez lateral de pórticos: durante el movimiento de una edificación por la

acción sísmica, las solicitaciones sobre aquella son realmente de dirección diversa.

Se ha llegado a considerar que el movimiento del suelo tiene seis componentes de

movimiento independientes, tres traslacionales y tres rotacionales. Dentro de estascomponentes, las traslacionales en las direcciones horizontales suelen ser tomadas

en cuenta, en forma independiente, para fines de tener condiciones de carga en los

análisis, dado que por lo general son los más importantes.

En el caso de un pórtico plano, la sola consideración de un movimiento

traslacional de la base implicaría la aparición de acciones de inercia traslacionales y

rotacionales. Sin embargo, los giros ocasionados son relativamente pequeños, por lo

que las acciones rotacionales también lo son y prácticamente no influyen en los

efectos finales sobre la estructura, tanto a nivel de desplazamientos como de fuerzas

internas. Por esta razón, se considera una acción de inercia traslacional, por lo que la

fuerza sísmica tiene, para fines de análisis, un sentido horizontal.



53

3.2.4.2 Rigidez lateral de un pórtico simple: sea el pórtico plano simple, de una

crujía, mostrado en la figura 3.3 Rigidez lateral de un pórtico simple, sometido a la

acción de una fuerza horizontal F, que representa la acción sísmica. La

deformación axial de los elementos no se considera apreciable, de modo que los

tres grados de libertad del sistema consisten en un desplazamiento lateral y dos

giros en los nudos superiores.

Figura 3.3 Rigidez lateral de un pórtico simple.



54

3.2.4.3 Matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios pisos: en un pórtico de

varios pisos, la matriz de rigidez total es una operación repetitiva de ensambles de

matrices de los elementos, sean estos, vigas, columnas, muros o arriostres, como

se muestra en la figura 3.4 matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios pisos,

para obtener la matriz de rigidez lateral se harán las mismas suposiciones que en la

situación anterior, por ejemplo, los desplazamientos laterales son iguales a nivel de

cada piso (deformaciones axiales no considerados) y las acciones de inercia

rotacionales no son tomadas en cuenta, solamente las acciones horizontales.Además, el modelo sería más apropiado para edificios de baja a mediana altura, en

los cuales los efectos de las deformaciones axiales son poco considerables.

Figura 3.4 Matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios



55

3.2.4.4 Modelo de cortante para edificios: un modelo de cortante se define como

una estructura en la cual las rotaciones de una sección horizontal, al nivel de cada

piso, no existen. Con esta suposición, la estructura tendrá muchas de las

características de una viga en voladizo deformada únicamente por acción de

fuerzas cortantes. Además se supone que las masas de la estructura están

concentradas en los niveles de piso, las vigas de techo son infinitamente rígidas

comparadas con las columnas, y la deformación de la estructura es independiente

de las fuerzas axiales en las columnas. De esta manera un edificio de tres pisos,por ejemplo, tendrá tres grados de libertad, para una acción sísmica en una

dirección horizontal determinada. No obstante, en la literatura sobre el tema se

cuenta con métodos para evaluar las rigideces de entrepiso tomando en cuenta la

flexibilidad de las vigas; las propuestas por Wilbur y Biggs (EEUU) y Muto

(Japón) son ejemplos de ello.

En la figura 3.5 se presentan las imágenes (a) y (b), la primera presenta un

esquema representativo de un modelo de una estructura de tres pisos. Se puede tratar

el modelo como una columna simple, con masas concentradas al nivel de cada piso,

entendiendo que las masas concentradas admiten solamente traslaciones horizontales.

La rigidez de un entrepiso, entre dos masas consecutivas, representa la fuerza cortante

requerida para producir un desplazamiento unitario relativo entre dos pisos

adyacentes. Y la imagen (b) muestra los diagramas de cuerpo libre con los que se

obtienen las ecuaciones de movimiento para este modelo.



56

Figura 3.5 Modelo de cortante para edificios.

3.2.4.5 Método de superposición modal: es el método más común y efectivo de los

procedimientos para el análisis sísmico de sistemas estructurales lineales. Este

método, luego de evaluar un conjunto de vectores ortogonales, reduce el gran

conjunto de ecuaciones generales de movimiento a un pequeño número deecuaciones diferenciales desacopladas de segundo orden. La solución numérica de

estas ecuaciones implica una gran reducción del tiempo de cómputo.

Con este método se obtiene la respuesta completa, en su variación en el tiempo,

de los desplazamientos de los nudos y fuerzas en los elementos debidos a un

movimiento determinado en la base.

Se ha demostrado que los movimientos sísmicos excitan a la estructura

principalmente en sus frecuencias más bajas. Por lo general, las aceleraciones del

terreno son registradas, en los acelerogramas digitales, con intervalos a razón de 100

o 200 puntos por segundo.



57

De manera que la información de las acciones sísmicas no contiene frecuencias

por encima de los 50 ciclos por segundo. En consecuencia, si no se consideran las

frecuencias altas y las correspondientes formas de modo en la respuesta de un

sistema, no se introducirán errores.

El método tiene dos desventajas. En primer lugar, se produce una gran cantidad

de información, la cual requiere un enorme esfuerzo computacional, donde se

consideren todas las posibilidades de la verificación del diseño como una función detiempo. En segundo lugar, el análisis debe repetirse para diferentes registros sísmicos

– frecuentemente tres registros como mínimo - con el propósito de asegurar que todos

los modos significativos sean excitados.

3.2.4.6 Análisis modal espectral: el análisis modal espectral (o método de la

respuesta espectral) es un método ventajoso para estimar los desplazamientos y

fuerzas en los elementos de un sistema estructural. El método implica el cálculo

solamente de los valores máximos de los desplazamientos - y las aceleraciones -

en cada modo usando un espectro de diseño, el mismo que representa el promedio

o la envolvente de espectros de respuesta para diversos sismos, con algunas

consideraciones adicionales expuestas en los códigos de diseño. Luego se

combinan estos valores máximos, por ejemplo mediante un promedio ponderado

entre la media y la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de tales valores

máximos; otro método es el de la combinación cuadrática completa (método

CQC), que considera además una correlación entre los valores modales máximos.De este modo, se obtienen los valores más probables de desplazamientos y fuerzas.

3.3 Bases legales

1. Norma COVENIN Edificaciones Sismorresistentes FUNVISIS 1756-1-

2001: Articulado.



58

2.

Norma COVENIN Edificaciones Sismorresistentes FUNVISIS 1756-2-

2001: comentarios.

3. Norma COVENIN Estructuras de concreto armado para edificaciones.

Análisis y diseño. 1753-2001.

4.

Normas Venezolanas COVENIN 2002-88 titulada CRITERIOS Y

ACCIONES MÍNIMAS PARA EL PROYECTO DE EDIFICACIONES.

3.4 Definición de términos básicos

Acción sísmica: acción accidental debida a la ocurrencia de sismos, la cual

incorpora los efectos traslacionales y los rotacionales respecto al eje vertical. (Norma

COVENIN 1756-01).

Centro de cortante: es el punto donde actúa la fuerza cortante en un nivel

considerando fuerzas horizontales en cada nivel actúan en los centros de masa

respectivos. (Norma COVENIN 1756-01).

Centro de rigidez: es aquel punto del diafragma al que si se le aplican fuerzas

éste se desplaza sin rotar. (http://foros.construaprende.com/centro-de-rigidez.html).

Coeficiente de aceleración horizontal: es definido por el cociente de la

aceleración horizontal máxima entre la aceleración de la gravedad.(http://foros.construaprende.com/aceleracion-horizontal.html).

COVENIN: comisión Venezolana de Normas Industriales. Es el organismo

encargado de programar y coordinar las actividades de normalización y calidad en el

país. Para llevar a cabo el trabajo de elaboración de normas, la COVENIN constituye

comités y comisiones técnicas de normalización, donde participan comisiones



59

gubernamentales y, no gubernamentales relacionadas con un área específica.

(http://www.sencamer.gob.ve/sencamer).

Diafragma: parte de la estructura, generalmente horizontal con suficiente

rigidez en su plano, diseñada para trasmitir las fuerzas a los elementos verticales del

sistema resistente a sismos. (Norma COVENIN 1756-01).

Efecto de columna corta: marcada reducción de la longitud libre de columnapor efecto de restricciones laterales. (Norma COVENIN 1756-01).

Entrepiso blando: configuración caracterizada por una marcada diferencia de

rigideces entre niveles adyacentes. (Norma COVENIN 1756-01).

Entrepiso débil: configuración caracterizada por una marcada diferencia de

resistencia entre niveles adyacentes. (Norma COVENIN 1756-01).

Espectro de diseño: espectro que incorpora el factor de reducción de respuesta

correspondiente al sistema resistente a sismos adoptado. (Norma COVENIN 1756-

01).

Espectro de respuesta: representa la respuesta máxima de oscilaciones de un

grado de libertad y de un mismo coeficiente de amortiguamiento sometidos a una

historia de aceleración dada expresada en función del periodo. (Norma COVENIN1756-01).

Grado de libertad: en la descripción del movimiento de las estructuras, o de

los objetos, un grado de libertad es uno de los varios componentes ortogonales que se

pueden usar para caracterizar completamente el movimiento.

(http://www.azimainc.com/vibmanspanish/gradodelibertad1.htm)



60

Momento torsor: es la adición de los pares torsores en cada planta por encima

de la planta considerada, incluyendo esta y agregando el momento torsor normal a ese

nivel producto de la fuerza cortante del nivel multiplicada por su excentricidad

(http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_torsor).

Niveles de diseño: conjunto de requisitos normativos asociadas a un

determinado factor de respuesta que se aplica en el diseño de miembros del sistema

resistente a sismos. (Norma COVENIN 1756-01).

Zona sísmica: zona geográfica en la cual se admite que la máxima intensidad

esperada de las acciones sísmicas, en un periodo prefijado, es similar en sus puntos.

(Norma COVENIN 1756-01).



61

CAPÍTULO IV

METODOLOGÍA DE TRABAJO

4.1 Nivel de la investigación

En primera instancia se definieron los principales datos de la zona y de la

estructura de estudio, donde luego fueron identificadas las características y

parámetros bajo los cuales se estará realizando los distintos análisis sísmicos,

haciendo especial énfasis en las características más relevantes en un análisis sísmico

lo cual permita conocer el comportamiento sísmico de la estructura en estudio

mediante diferentes los diferentes métodos y diferenciar los resultados obtenidos por

cada análisis. Esto implica que el nivel de investigación predominante en el proyecto

es descriptivo; tal como lo expresa Tamayo, (2003): “La investigación descriptiva

comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la naturaleza

actual, y la composición o procesos de los fenómenos” (p. 99)

Análogamente, Sabino, C. (2006) define la investigación descriptiva: “Como

aquellas investigaciones que utilizan criterios sistemáticos que permiten poner

de manifiesto la estructura o el comportamiento de los fenómenos en estudio,

proporcionando de este modo información sistemática y comparable con la de

otras fuentes” (p. 43).

Por lo tanto, los distintos análisis sísmicos que se pueden emplear determinaran

el comportamiento de la estructura seleccionada para realizar este estudio bajo las

solicitaciones que vienen determinadas por la zona sísmica y por las características de

la edificación, siendo este comportamiento comparable con el resultado de otro

análisis o de otras estructuras estudiadas bajo los distintos métodos sísmicos.



62

4.2. Diseño de la investigación

La presente investigación estará enmarcada dentro del diseño documental ya

que la fuente principal de datos para llevar a cabo el análisis sísmico de estructuras

está constituida por documentos escritos, los cuales selecciona el investigador de

acuerdo a la pertinencia del estudio que realiza, tal como lo expresa Mercado,

(2003):

La investigación documental es una técnica que consiste en la

selección y recopilación por medio de la lectura y crítica de documentos

y materiales bibliográficos, de bibliotecas, hemerotecas, centros de documentación

e información. (p. 75).

4.3. Población y muestra

4.3.1. Población

El ámbito del presente estudio fue una estructura aporticada de concreto armado

de seis niveles destinada a uso hospitalario. Estas y otras características representan la

totalidad de la población a estudiar; como establece Balestrini, (2006): “…por

población se entiende un conjunto finito o infinito de personas, casos o elementos

que presentan características comunes…” (p. 137).

4.3.2. Muestra

En el presente estudio la muestra está conformada por planos de arquitectura y

estructura, croquis de ubicación y estudios geotécnicos del área seleccionada para

llevar a cabo la construcción. Lo que implica que para la ejecución de los análisis

sísmicos estos factores y detalles en la presente investigación se convierten en las



63

muestras del estudio. Tal como lo define Balestrini, (2002): “…una muestra es un

subgrupo de la población… subconjunto de elementos que pertenecen a ese

conjunto definido en sus características al que llamamos población…” (p. 128).

La razón de la escogencia de esta muestra viene dada por el hecho de que los

análisis sísmicos están constituidos en base a parámetros determinados por la

ubicación del sitio de acuerdo a la zona sísmica, características de la estructura como

el uso, tipo y características físicas como el peso de las vigas, columnas, losas y elpeso total de la estructura, entre otras.

4.4. Técnicas de recolección de datos

Uno de los pasos más importantes a la hora de realizar un trabajo de

investigación, es la recolección de datos, ya que son éstos los que permiten el análisis

del fenómeno estudiado, pudiendo emitir conclusiones y/o recomendaciones para lamejora del mismo.

De esta manera fundamentándose en la búsqueda de información importante y

de interés sobre el tema, que permitan el desarrollo de los objetivos planteados en el

inicio de la investigación y en la dificultad de éstos, se hace necesario el uso de

instrumentos de recolección de datos, tal como lo define Sabino C, (2006): “Un

instrumento de recolección de datos es, en principio, cualquier recurso de que se

vale el investigador para acercarse a los fenómenos y extraer de ellos

información”. (p.143)

Por tal motivo, para llevar a cabo el avance de esta investigación en relación a

los objetivos definidos en el presente estudio, ubicado en un contexto de

investigación descriptiva, se utilizaron diversas técnicas de recolección de datos para



64

cumplir con las metas propuestas, abarcando el universo teórico y práctico que

conforma el presente trabajo de investigación.

4.4.1 Observación directa

En primer lugar, como técnica de recolección de información se utilizó la

observación directa para detallar de manera visual y táctil las características del

material del suelo existente en la zona de estudio, como también se uso esta técnicapara visualizar la zona y sus adyacencias para elaborar un croquis de ubicación del

terreno elegido para llevar a cabo el proyecto, como lo expresa Sabino C, (2006): “La

observación directa puede definirse como el uso sistemático de nuestros sentidos, en

la búsqueda de datos que necesitamos para resolver un problema de investigación”

(p.124)

4.4.2 Revisión literaria

A través de la Revisión Literaria, se obtuvieron las bases teóricas, legales y los

antecedentes del problema de investigación, sirviendo como herramientas

documentales que sustenten el trabajo propuesto, como lo expresa Tamayo (2003):

la Revisión Literaria, es el fundamento de la parte teórica de la investigación, y

permite conocer a nivel documental las investigaciones relacionadas con el problema

planteado. Presenta la teoría del problema aplicada a casos y circunstancias concretasy similares a las que se investiga. (p. 325)

En este sentido, se consultaron normas e investigaciones donde se pudieron

obtener especificaciones técnicas y demás informes técnicos vinculados con la

investigación, con la finalidad de hallar cualquier dato de interés que permitiera

profundizar el tema en estudio.



65

4.4.3 Estudio bibliográfico

El estudio bibliográfico es una de las herramientas más valiosas, convirtiéndose

en primordial para el avance de esta investigación, con el propósito fundamental de

proporcionar un contexto y una justificación teórica del tema que se plantea. Tal

como lo expresa Tamayo (2003): “…la revisión literaria, es el fundamento de la parte

teórica de la investigación, y permite conocer a nivel documental las investigaciones

relacionadas con el problema planteado. Presenta la teoría del problema aplicada acasos y circunstancias concretas y similares a las que se investiga”.

A través de esta técnica, se puede recolectar toda la información precisa,

necesaria para el progreso de la investigación, permitiendo extraer primordialmente

los antecedentes de la misma, que dieron una visión de la situación del tema tratado.

Además permite obtener las bases teóricas necesarias para el sustento de la

investigación, lo que ayuda a comprobar, analizar y redactar conclusiones

satisfactorias y así ofrecer las recomendaciones más adecuadas. Asimismo se toma en

cuenta otras bibliografías y también material adquirido por páginas web.

4.5 Técnicas de procesamiento y análisis de los datos

Una vez obtenida toda la información ya sea cualitativa o cuantitativa, todos los

datos deben ser procesados, tal como lo expresa Sabino (1979):

finalizadas las tareas de recolección el investigador quedara en posesión de un

cierto número de datos, a partir de los cuales será posible sacar las conclusiones

generales que apunten a esclarecer el problema formulado en los inicios de la

investigación. Pero esa masa de datos por sí sola, no nos dirá nada, no nos permitirá

obtener ninguna síntesis de valor si, previamente, no ejercemos sobre ella una serie de



66

actividades tendientes a organizarla, a poner en orden todo su conjunto. Estas

acciones son las que integran el procesamiento de datos… (p.179)

En primer lugar fue preciso hacer una revisión detallada de los datos obtenidos,

atendiendo en especial a su coherencia, revisando sistemáticamente la información

disponible, de tal modo que puedan separarse la información numérica de la teórica,

cada una de ellas fue procesada diferente manera.

4.5.1 Análisis cualitativo de los datos

La información obtenida será organizada, resumida e interpretada, verificando

la fiabilidad e importancia de la misma para el desarrollo de la investigación de modo

que puedan eliminarse divergencias o contradicciones en la información manejada,

presentando un estudio confiable. Sabino (1979), establece sobre el procesamiento de

los datos cualitativos que: “…el análisis se efectúa cotejando los datos que serefieren a un mismo aspecto y tratando de evaluar la fiabilidad de cada

información…”

4.5.1.1 Definición de parámetros sísmicos de acuerdo a la zona: la información

obtenida mediante informes geotécnicos, planos de arquitectura y memorias

descriptivas del proyecto fueron analizados con la finalidad de poder determinar

las características de la zona de estudio el sitio de ubicación y los datos más

importantes de la estructura en estudio para poder llevar a cabo los objetivos

trazados en la investigación.



67

4.5.2 Análisis Cuantitativo de los datos

Sabino (1978) establece que: el análisis de los datos cuantitativos se efectúa,

con toda la información numérica resultante de la investigación. Esta, luego del

procedimiento sufrido, se presentará como un conjunto de tablas, cuadros y medida, a

las cuales habrá que pasar en limpio, calculando sus porcentajes y otorgándoles forma

definitiva… (p.197)

El análisis cuantitativo comprende los cálculos de las propiedades geométricas,

fuerzas laterales, desplazamientos, entre otros. Estos datos serán presentados en

forma de tablas y en algunos casos en formas graficas, con la finalidad de que los

datos disponibles referentes a los análisis sismorresistente puedan ser ordenados y

analizados, para el posterior establecimiento de conclusiones congruentes.

4.5.2.1 Definición de parámetros sísmicos de acuerdo a la zona: los datos

cuantitativos referentes a las características de la zona y a los parámetros sísmicos

de la estructura serán presentados en un grupo de tablas presentadas a

continuación, todos los parámetros estarán definidos de acuerdo a toda la

información referente al tipo de suelo del terreno donde está prevista la

construcción de la edificación, memorias descriptivas de la estructura, cálculos

estructurales y planos de arquitectura entre otros, toda esta información ha sido

previamente analizada para determinar los criterios o parámetros sísmicos de

acuerdo a las distintas tablas de las Normas Edificaciones Sismorresistente

FUNVISIS 1756-2001, las cuales han sido explicadas en el Tercer Capítulo de la

presente investigación. A continuación se expone en las tablas 4.1, 4.2 y 4.3 como

serán presentados los datos de manera cuantitativa.



68

Tabla 4.1 Parámetros sísmicos de acuerdo a la zona.

Característica Parámetro

Ubicación:

Zona sísmica:

Coeficiente de Aceleración:

Peligro Sísmico:

Tabla 4.2 Parámetros sísmicos de acuerdo al suelo.


Material:

Forma Espectral:

Factor de Corrección:

Valores de T*, β, p:

Tabla 4.3 Parámetros sísmicos de acuerdo a la estructura.


Grupo:

Factor de Importancia:

Nivel de Diseño:

Tipo De Estructura:

Factor de Reducción:

Valor Limite Deriva Lateral:



69

4.5.2.2 Comparación de los resultados de los análisis sísmicos aplicados: el

análisis sísmico de a través del método estático equivalente y el método dinámico

plano producen diferentes resultados debidos a los diferentes conceptos aplicados

en cada uno de ellos por lo cual se presentaran sus resultados en tablas donde sea

de fácil manejo la información obtenida para poder llevar a cabo los análisis, estas

tablas son presentadas a continuación y están basadas en los resultados de las

fuerzas laterales y los desplazamientos obtenidos. A continuación se muestran las

tablas 4.4 y 4.5 con el modelo comparativo tanto de fuerzas sísmicas como dedesplazamientos.

Tabla 4.4 Comparación de control de desplazamientos.

Pórtic

o:Modulo:

NivelDesplazamiento Desplazamiento

Análisis Estático Análisis Dinámico

Tabla 4.5 Comparación de Fuerzas Laterales.

Pórti

co:Modulo:

Nivel:

AnálisisEstático

AnálisisDinámico



70

4.6 Flujograma de la investigación y su descripción

La presente investigación se desarrolla en tres etapas que conducen a la

elaboración final del trabajo de grado, estas etapas son: estudios preliminares, trabajo

de oficina y la etapa final en la cual se analizan y comparan los resultados para

obtener las conclusiones y recomendaciones. En la figura 4.1 se presenta el

Flujograma de la investigación.

Figura 4.1 Flujograma de la investigación.



71

4.6.1 Descripción del Flujograma de la investigación

4.6.1.1 Etapa I estudios preliminares: Consiste en el inicio de este estudio, en el

acercamiento al tema y a la problemática que se quiere conocer, evaluar o analizar,

básicamente consiste en:

Introducción al tema y definición de alcances: para iniciar esta primera

etapa de la investigación se determino exactamente el titulo del tema a desarrollarpara proceder a establecer su alcance e importancia para la carrera de ingeniería civil

y sobre todo para el área de la carrera en la que se está haciendo énfasis.

Definición de objetivos: en esta parte de la primera etapa se definen las

metas que hay que lograr para solventar la problemática seleccionada, dicha

problemática será en objetivo general, que no es más que el titulo del trabajo de grado

y los objetivos específicos son todos los que procedimientos requeridos para alcanzar

el cumplimiento del objetivo general.

Recopilación de información: una vez establecidos los objetivos, se

procedió a buscar información referente a la investigación, en esta etapa se revisaron

los documentos técnicos, principalmente las Normas Venezolanas, libros,

investigaciones relacionadas con el tema y otros medios como internet los cuales

proporcionaron una base solida para el establecimiento de las limitaciones,

generalidades y marco teórico del presente estudio.

A vez, para llevar a cabo los análisis sísmicos se recopilaron datos sumamente

necesarios de la estructura y del lugar de estudio, tales como lo son planos de

arquitectura, memorias descriptivas del proyecto, en la cual están definidos datos que

definen la estructura, estudios geotécnicos del sitio en estudio, entre otros.



72

Análisis e interpretación de las Normas Edificaciones Sismorresistente

1756-01: los análisis sísmicos que se aplican en el presente estudio están contenidos

en las normas ya mencionadas, por lo que se estudiaron dichas normas y se

interpretaron los todos los artículos relacionados con los análisis sísmicos dinámico y

estático, así como también se analizo la parte comentada de estas normas la cuales,

aclaran y facilitan el entendimiento de la parte articulada la cual es un poco compleja.

4.6.1.2 Etapa II trabajo de oficina: ya definido las pautas para el trabajo yrecolectada la información para la elaboración del mismo, en esta fase los datos

obtenidos en la recopilación de información son procesados de acuerdo a un orden

seguido por las Normas COVENIN 1756-2001 las cuales son las que rigen los

procedimientos a utilizar para elaborar los análisis sísmicos que se quieren llevar a

cabo.

Procesamiento de los datos: ya recolectada la información necesaria,

como lo son los datos de la estructura, sitio de estudio, entre otros, se van

organizando y estudiando para poder realizar los objetivos.

Definición de parámetros sísmicos: consiste en definir todos los criterios

normativos para realizar los diferentes análisis sísmicos, estos parámetros están en

función de los datos anteriormente recolectados y son determinados de acuerdo a las

Normas venezolanas Edificaciones Sismorresistente.

Análisis estático equivalente (Fuerzas sísmicas): este objetivo se realizo

de forma manual y con la ayuda de Microsoft Excel, consiste en la determinación de

fuerzas sísmicas, mediante el método de la torsión estática equivalente, tomando en

cuenta valores de elementos importantes como lo son la excentricidad, la

amplificación dinámicas, entre otros.



73

Análisis estático equivalente (Desplazamientos): la determinación de los

movimientos de la estructura se realizo de igual forma que las fuerzas sísmicas, este

paso va totalmente relacionado con el anterior porque su cálculo está basado en las

fuerzas cortantes que se obtuvieron al momento de calcular las fuerzas sísmicas en

cada pórtico.

Análisis dinámico de superposición modal con tres grados de libertad: se

empleo el uso del conocido programa venezolano de ingeniería civil IP3-Edificios,

en el cual se introdujeron todos los datos necesarios y se analizo la estructura,

arrojando este directamente los resultados referentes a fuerzas sísmicas,

desplazamientos, derivas laterales y otros de gran importancia, pero que no tienen

mayor relevancia en este trabajo de grado.

4.6.1.3 Fase III etapa final o complementaria: consiste en la parte final del trabajo

donde se elaboran las conclusiones y recomendaciones y se procede a arreglar el

trabajo de grado de acuerdo a las normas correspondiente a la institución.

Análisis e interpretación de los resultados: una vez realizado el trabajo de

oficina en el cual se llevaron a cabo los diferentes análisis sísmicos explicados en los

objetivos del presente estudio, se procedió a analiza e interpretar lo que se obtuvo con

el trabajo realizado para poder determinar que se llego a lo establecido en la primera

etapa.

Conclusiones y recomendaciones: luego de estudiar cada uno de los

resultados, analizarlos y estudiarlos se procede a establecer conclusiones congruentes

con los resultados obtenidos para cada objetivo. En este mismo sentido se

establecieron recomendaciones que sustentan la investigación y se procedió a la

elaboración del presente trabajo de grado.



74

Elaboración del informe final: es la última parte del trabajo de grado, se

corrigen las fallas tanto del contenido del trabajo como del formato del mismo y se

procede a entregar el trabajo definitivo para la evaluación y defensa del mismo.

4.7 Descripción del trabajo realizado

La investigación está comprendida por una serie de análisis lo cuales poseen

cierta complejidad y deben ser estudiados a con fondo tanto para poder elaborarloscomo para comprender la información suministrada por los resultados, a continuación

se describe cada uno de los pasos elaborados en este estudio para poder cumplir con

el objetivo general trazado al comienzo de la presente investigación.

4.7.1 Definición de parámetros sísmicos

En esta etapa de definen todos los factores sísmicos de acuerdo a la zona en

estudio y al tipo de estructura, estos factores definen los valores de los elementos de

las diferentes formulas utilizadas en los análisis sísmicos. Todo este procedimiento

viene dado por las tablas y figuras de las Normas venezolanas edificaciones

sismorresistente FUNVISIS 1756-2001 en su parte articulada y en la parte

comentada.

Para determinar los parámetros y distintos criterios sísmicos de acuerdo a las

normas es de importancia recolectar toda la información pertinente respecto a laestructura como los es la ubicación geográfica exacta, uso de la edificación, informe

geotécnicos, planos de arquitectura y cualquier otro tipo de información que permita

acceder con facilidad a las tablas y gráficos de las normas para poder obtener los

parámetros sísmicos que son la base en todos los métodos sismorresistente

comprendidos en las normas.



75

4.7.2 Pesos y propiedades geométricas de la estructura

Existen diferentes métodos para determinar las propiedades geométricas de las

plantas de una edificación, estos métodos varían dependiendo la regularidad o

irregularidad de las plantas. Para este estudio la definición del radio de giro, centros

de masas y otros factores así como el peso fueron determinados a través de IP3-

Edificios, el cual es un completos software de ingeniería, con el cual se realizan

cálculos estructurales de edificaciones aporticadas de concreto armado o estructurametálicas así como también se realiza el análisis sísmico de las edificaciones con tres

grados de libertad por cada nivel. El procedimiento para determinar las propiedades

geométricas y pesos, se lleva a cabo luego de haber completado toda la información

requerida por el programa IP3-Edificios, este software se utiliza para realizar el

cálculo estructural y a partir de ello se procede a realizar el análisis sísmico en su

aplicación dinámica y además de la definición de los parámetros y propiedades ya

mencionadas.

El uso del programa IP3-Edificios es bastante complejo por lo cual en los

apéndices de la presente investigación se muestra y se define como es el

procedimiento que se debe realizar para la definición de de los parámetros sísmicos,

la construcción del espectro de diseño y las propiedades geométricas tomadas en

cuenta en la elaboración de los análisis sísmicos.



76

4.7.2.1 Determinación de centros de rigidez: esta etapa comprende la definición de

otra propiedad geométrica de la estructura la cual se obtiene a partir de las

dimensiones de los miembros estructurales de cada pórtico. Para esta propiedad se

define primero la rigidez de cada pórtico, por la siguiente ecuación, la cual está

definida para todos los niveles excluyendo el primer entrepiso, por la siguiente

ecuación:

++

=

∑∑∑

∑

KvsKvikchc

E KPi

112

*24

2

(4.1)

Donde:

∑KPi: Rigidez de pórtico en la dirección analizada.

hc: Altura de las columnas.

∑Kc: Valor definido por la sumatoria de los valores de I/hc para todas las

columnas de un

nivel.

∑Kvi y ∑Kvs: Sumatorias de los valores de I/L para todas las vigas de los

niveles inferior y superior respectivamente.

La inercia de viene definida para columnas rectangulares por la siguiente

forma:

12

* 3hb

I = (4.2)

E: modulo de elasticidad dinámica del concreto armado. Y está definido por:



77

c f E &′= *21000 (4.3)

Donde:

f'c: resistencia del concreto a los 28 dias.

Para el primer nivel de entrepiso la rigidez de planta viene definida por la

siguiente ecuación:

+

+

=

∑ ∑∑12

12

*24

2

KcKv

kchc

E Rp (4.4)

Donde:

∑Kv: Sumatoria de los valores de I/L de todas las vigas del entrepiso.

∑Kc: Sumatoria de los valores de I/h de todas las columnas del entrepiso.

Obteniendo los valores de rigidez de cada pórtico se proceden a ubicar en tablas

4.6 y 4.7 los valores de cada nivel, las tablas estarán configuradas de la siguiente

manera.



78

Tabla 4.6 Centro de Rigidez en el sentido X.

NIVE

L

POR

TICOS Kc

∑

Kvi

∑

Kvs

∑K

py∑Xi

∑K

py*XiXcr

Total

Tabla 4.7 Centro de Rigidez en el sentido Y.

NIVE

L

POR

TICOS

∑

Kc

∑

Kvi

∑

Kvs

∑K

px

∑

Yi

∑K

px*YiYcr

Total

Donde:

∑Yi y ∑Xi: Coordenadas de los pórticos en su respectiva dirección.

Xcr viene dados por la siguiente fórmula:

∑∑

=Kpy

XiKpy Xcr

* (4.5)

Ycr viene dados por la siguiente fórmula:



79

∑∑=

Kpx

YiKpxYcr

* (4.6)

Con los centros de rigidez de cada nivel ya definidos se completan las

propiedades geométricas necesarias para la elaboración de los análisis sísmicos.

4.7.3 Análisis sismorresistente mediante el método estático equivalente

En base a los parámetros sísmicos definidos anteriormente y las propiedades

geométricas obtenidas a través del software IP3-Edificios en su versión 7.2, se parte a

realizar el análisis estático equivalente de acuerdo a las Normas Edificaciones

Sismorresistentes. El análisis estático equivalente estará comprendido por las

siguientes formulas y tablas explicadas a continuación, este análisis fue realizado con

la ayuda de Microsoft Excel.

4.7.3.1 Fuerza cortante basal: es la fuerza a la que está sometida la estructura en su

base y está dada por el peso total de la estructura y la aceleración de diseño así

como lo expresa la siguiente fórmula:

µ ××= Ad W V o (4.7)

Donde:

W: es el peso total de la estructura.

Ad: ordenada del espectro de diseño, expresada como una fracción de de la

aceleración de gravedad, se define por el caso que se presenta en el análisis la cual es

T > T*. Para lo cual:



80

=

T

T p

R

Ao Ad

**** β ϕ α (4.8)

Donde:

α: Factor de importancia.

Ao: Coeficiente de aceleración horizontal.

φ: Factor de corrección del coeficiente de aceleración horizontal.

β: Factor de magnificación promedio.

R: Factor de reducción de respuesta.

T*: Máximo periodo en el intervalo donde los espectros normalizados tienen

un valor constante.

p: Exponente que define la rama descendente del espectro.

T: Período fundamental, el cual está calculado por la siguiente ecuación, la

cual está diseñada para estructuras del Tipo I.

75.0hnCt T ×= (4.9)

Donde:

Ct: 0.07, para edificios de concreto armado o mixtos de acero-concreto.



81

hn: Altura de la edificación medida desde el ultimo nivel, hasta el primer

nivel cuyos desplazamientos estén totalmente restringidos total o parcialmente.

Por último:

µ: Mayor de los valores dados por:

++=

12294.1

N N µ (4.10)

Donde:

N: Número de niveles.

O por la siguiente ecuación:

−+= 1

20

180.0

*T

T µ

(4.11)

Donde:

T: Período fundamental.

T*: Período dado de acuerdo a la forma espectral.

4.7.3.2 Fuerza cortante de cada nivel: es la carga a la que estará sometido cada

nivel de la edificación y se presentara en la tabla 4.8 la cual está configurada de la

siguiente manera:



82

Tabla 4.8 Fuerza cortante por nivel.

N

IVEL

h

i i i*hi

∑(

Wj*hj)

(V

o-Ft)

F

i i

T

otal

Donde:

hi: Altura del nivel analizado.

Wj: Peso del nivel.

Vo: Fuerza cortante basal.

Vi: Fuerza cortante de cada nivel.

Ft: Fuerza tope, dada por la siguiente ecuación:

VoT

T Ft

−= 02.0

*06.0 (4.12)

El valor de Ft esta acotado entre los límites siguientes: 0.04Vo≤Ft≤0.10Vo.

La fuerza Ft es sumada a la fuerza Fi del nivel que se encuentre a mayor altura

entre los niveles analizados.



83

Fi: fuerza lateral correspondiente al nivel i, calculada según la siguiente

fórmula:

( )∑

−=wjhj

wihiFt V F oi

(4.13)

4.7.3.3 Centro de cortes: en esta etapa se definen las coordenadas del punto donde

serán aplicadas las fuerzas cortantes de cada nivel. Se basa en el centro de masa decada planta en el sentido X y en el sentido de las Y respectivamente. Estará

analizado y graficado en la tabla 4.9 la cual es de la siguiente manera para el

sentido de las X:

Tabla 4.9 Centro de corte en el sentido X.

NI

VEL

F

iVi

Xc

m

Fi*

Xcm

∑Fi*X

cm

Xc

c

Donde:


Fi: Fuerza lateral correspondiente al nivel i.

Xcm: Coordenada en el sentido X del centro de masas.

Xcc: Coordenada del centro de corte en el sentido de las X. Viene dado por:



84

Vi

XcmFi Xcc

∑=

* (4.14)

Para el sentido de las Y, se usara la tabla 4.10 quedando definido de igual forma

que para el sentido X anteriormente explicado solo que en base de las coordenadas Y

del centro de masa.

Tabla 4.10 Centro de corte en el sentido Y.

NI

VEL

F

iVi

Yc

m

Fi*

Ycm

∑Fi*

YcmYcc

Donde:


Fi: Fuerza lateral correspondiente al nivel i.

Ycm: Coordenada en el sentido X del centro de masas.

Ycc: Coordenada del centro de corte en el sentido de las X. Viene dado por:

Vi

YcmFiYcc

∑=

* (4.15)



85

4.7.3.4 Control de desplazamientos: en el análisis estático equivalente los

desplazamientos son obtenidos para cada planta de acuerdo a la rigidez total que

ellas posean y los desplazamientos originados por las fuerzas cortantes de cada

nivel. Se aplican distintas formulas aunque es de preferencia para los ingenieros

estructurales en los diseños sismorresistente de edificaciones realizar una tabla

resumen con todos los resultados de las formulas aplicadas para cada nivel, (Tabla

4.11), la cual será denominada como control de desplazamientos y está planteada

de la siguiente forma:

Tabla 4.11 Control de desplazamientos.

N

IVEL i i i p ei i

δ

i

hi

– h(i-1) ∆

Donde:

hi: Altura del nivel analizado.

Wi: Peso del nivel analizado.

Vi: Fuerza cortante del nivel en estudio.

Rp: Rigidez de planta de cada nivel.

∆ei: Desplazamiento lateral del nivel estudiado calculado para las fuerzas de

diseño, suponiendo que la estructura se comporta elásticamente.



86

El desplazamiento viene dado por la siguiente forma:

Rp

Viei =∆ (4.16)

∆i: Desplazamiento lateral total del nivel y su fórmula es la siguiente:

ei Ri ∆=∆

**8.0 (4.17)

Donde:

R: Factor de reducción establecido de acuerdo al nivel de diseño y el tipo de

material previsto para la construcción de la estructura.

∆: Desplazamiento lateral. Obtenido mediante la siguiente ecuación:

1−−=∆

ihhi

iδ

(4.18)

Donde:

δi: Diferencia de desplazamiento lateral entre niveles subsecuentes.

Definido por:

hi-hi-1: Diferencia entre niveles consecutivos, lo cual es tomado en centímetros

y para todos

los casos es tomado como trescientos centímetros debido a que todas las

alturas de loS



87

entrepisos están distanciadas a esa distancia.

Los resultados de los desplazamientos laterales deben ser comparados con los

valores limites normativos establecidos para cada caso. En caso de una planta tener

mayor desplazamiento del que indica el limite normativo de deberá aplicar un análisis

dinámico espacial. El valor limite normativo está definido por el grupo en el cual este

considerada la estructura y la disposición de los elementos estructurales de la misma.

Este valor límite es utilizado también para chequear los desplazamientos en el análisisdinámico plano.

4.7.3.5 Factor de amplificación dinámica torsional (τ) y factor de control de diseño

de la zona mas rígida de la planta (τ’): Estos factores son calculados en base a las

excentricidades ortogonales y las accidentales y son valores de ajuste de los

desplazamientos máximos o fuerzas bajo la excitación traslacional, tomando en

cuenta la existencia de una excentricidad ortogonal y la acción simultánea de una

componente sísmica ortogonal.

El cálculo del factor de amplificación dinámica torsional estará determinado por

el valor de Ω, el cual viene dado por la siguiente fórmula y está limitado a no ser

menor que 0.5:

r

rtii =Ω (4.19)

Donde:

r: Valor representativo del radio de giro inercial de las plantas de la

edificación. Este valor fue determinado a través del Programa IP3-Edificios.



88

rti: Valor representativo del radio de giro torsional del conjunto de las plantas

de la edificación, en la dirección considerada. Este valor se obtiene a través de la

siguiente fórmula:

∑=

Kpi

KT rti (4.20)

Donde:

∑Kpi: Rigidez lateral del piso en la dirección analizada.

KT: Rigidez lateral del piso respecto al centro de cortantes. Viene dado por:

∑ ∑+=22

KpyX KpxY KT (4.21)

Donde:

∑KpxY2 y ∑KpyX2: Son obtenidos de la tabla 4.12, expuesta a continuación.

Tabla 4.12 Rigidez torsional en X.

PORTI

COS

∑KP

Y

X X2 ∑KP

Y*X2

Total



89

Donde:

∑KPY: Rigidez lateral del pórtico analizado en el sentido de las X.

X: Distancia desde la línea de acción de cortantes en su coordenada X

hasta el pórtico analizado.

El valor de ∑KpyX2

para la planta analizada será la sumatoria de los resultadosde cada pórtico en la dirección X. La tablada 4.13 esta configurada de la misma forma

pero en base al sentido Y, quedando de la siguiente forma.

Tabla 4.13 Rigidez torsional en Y.

PORTI

COS

∑KP

XY Y2

∑KP

X*Y2

Total

Donde:

∑KPX: Rigidez lateral del pórtico analizado en el sentido de las Y.

Y: Distancia desde la línea de acción de cortantes en su coordenada Y

hasta el pórtico analizado.

El valor de ∑KpxY2 para la planta analizada será la sumatoria de los resultados

de cada pórtico en la dirección Y.



90

Ya teniendo todos los componentes listos se calcula Ω para los dos sentidos

analizados y se puede calcular el factor de amplificación dinámica torsional a partir

de las siguientes formulas con sus respectivas limitaciones.

Para 0.5 ≤ Ω ≤ 1:

[ ]Ω−+= ε τ 1641 (4.22)

Para 1 ≤ Ω ≤ 2:

( )[ ]( )4221641 Ω−Ω−−+= ε τ (4.23)

Para 2 ≤ Ω:

1=τ (4.24)

En las anteriores ecuaciones los valores de ε vienen dados por:

r

ei=ε (4.25)

Donde:

ei: Valor representativo de las excentricidades entre el centro de rigidez y la

línea de acción de cortantes de las plantas de la edificación en la dirección analizada.



91

Ya calculado el valor de τ se procede a encontrar el valor de τ’, este valor se

ubica de dos formas, a través de la formula, estando acotado entre los siguientes

limites: -1 ≤ τ’ ≤ 1

( ) 6.016'−−Ω=τ (4.26)

La otra forma es con la gráfica expuesta en el la parte comentada de Las

Normas Sísmicas, la figura 4.2, mostrada a continuación también cumple con ellímite con el cual esta acotada la formula de τ’.

Figura 4.2 Factor de control de diseño para la zona rígida. (COVENINFUNVISIS, 2001).

Para valores del factor Ω que estén normativamente dentro del rango de cero

punto cinco a dos los valores de τ’ se mantendrán entre el limite ya explicado.



92

4.7.3.6 Método de la torsión estática equivalente: en cada nivel y en cada dirección

se incorporaran los efectos de los momentos torsores, añadidos a las fuerzas

cortantes, para cada miembro resistente se seleccionaran las solicitaciones más

desfavorables derivadas de las combinaciones de fuerzas cortantes y los distintos

momentos torsores indicados.

En cada nivel y en cada dirección los momentos torsores se obtendrán por

medio de las siguientes formulas:

Para la zona flexible de la planta:

( ) BieiVi Mti 006.0±= τ (4.27)

Para la zona rígida de la planta:

( ) BieiVi Mti 006.0

'±=

τ (4.28)

Donde:

Mti: Valores torsionales buscados, de los cuales siempre se tomara el mayor

valor tanto en la zona flexible como en la zona rígida.

Vi: Fuerza cortante del nivel analizado.

τ: Factor de amplificación dinámica torsional para la zona flexible.

τ΄: Factor de amplificación dinámica torsional para la zona rígida.

ei: Excentricidad en la dirección estudiada.



93

Bi: Ancho de la base en el sentido analizado.

Para hacer más sencillo el manejo de la información y la aplicación de las

formulas se trabajo con tablas tanto para la zona rígida como para la flexible en cada

dirección. Las tablas 4.14 y 4.15 son presentadas a continuación:



Tabla 4.14 Torsión estática en el sentido analizado para la zona flex

N

IVEL

Xcc

ó Ycc

Xcr

ó Ycr i i

τ

i

τ

ei

±0,

06 Bi

E

mi

en

i

Tabla 4.15 Torsión estática en el sentido analizado para la zona ríg

N

IVEL

Xcc

ó Ycc

Xcr

ó Ycr i i

τ

’i

τ

’ei

±0,

06 Bi

e

mi

en

i



95

De las tablas anteriores se explica que:

Xcc ó Ycc: Coordenadas del centro de cortes para el sentido estudiado.

Xcr ó Ycr: Coordenadas del centro de rigidez para el sentido analizado.

ei: Valor representativo de la excentricidad en el sentido analizado.

Bi: Ancho de la base de la planta en la dirección analizada.

emi: Resultado del producto +0.06*Bi.

eni: Resultado del producto -0.06 Bi.

Vi: Fuerza cortante del nivel en estudio.

MTi1 y MTi2: son los valores torsionales buscados, de los cuales siempre se

tomara el mayor valor tanto en la zona flexible como en la zona rígida.

4.7.3.7 Determinación de la zona rígida de cada planta: en cada nivel es

recomendado representar gráficamente la ubicación de los centro de masa, rigidez

y corte para así conseguir y apreciar con facilidad las excentricidades, pero

también es de importancia graficar estos centro para diferenciar donde está ubicadala zona rígida y flexible.

A continuación se muestran las figuras 4.3 y 4.4 como ejemplos ilustrativos de

la ubicación de la zona rígida y flexible:



96

Figura 4.3 Zona rígida en planta uni-asimetrica.

Figura 4.4 Zona rígida en planta bi-asimetrica.

Luego de determinar en cada planta que pórticos se encuentran en la zona rígida

y en la zona flexible se procede a calcular el momento torsor con el cual se



97

conseguirá las fuerzas laterales aplicadas a los pórticos, dichas fuerzas son el

resultado final del análisis estático equivalente. Las formulas para obtener los

momentos torsores son las siguientes:

''' TiTiTi += (4.29)

Donde:

Ti’: Corte por traslación en la dirección analizado. Viene dado por:

∑=

kpi

KpiViTi ' (4.30)

Donde:

Vi: Fuerza cortante del nivel estudiado.

Kpi: Rigidez lateral del pórtico analizado.

∑Kpi: Sumatoria de las rigideces de los pórticos en el nivel y dirección

estudiado.

Ti’’: Corte por torsión en la dirección analizada.

La fuerza cortante torsional viene dada por:

∑ ∑+±=′′ 22

KpjI KpiJ

KpiJ MTiiT (4.31)



98

A continuación se muestran las tablas 4.16 y 4.17 donde estarán contenidos los

resultados de las fórmulas anteriores:



Tabla 4.16 Fuerza cortante resultante en el sentido Y.

Tabla 4.17 Fuerza cortante resultante en el sentido X.

V

i:NIVEL:

SENTIDO Y

P

ortico

K

PY

K

PYX

K

PYX2

FLEXIBLERIGIDO

Y´

XIB

M

TX1

M

TX2

M

TX1

M

TX2



V

i:

NIVEL:

SENTIDO X

P

ortico

K

PX

KP

XY

K

PXY2

FLEXIBLERIGIDO

X´

XIB

M

TY1

M

TY2

M

TY1

M

TY2



101

De las tablas anteriores se explica que:

X y Y: Son las distancias desde el centro de rigidez hasta el pórtico

analizado.

Kpx y Kpy: Rigidez lateral del pórtico analizado.

Las fuerzas cortantes obtenidas se graficaran en los pórticos de la forma

mostrada en la figura 4.5, donde se hace referencia a la colocación de las fuerzas

cortantes y la operación que se debe realizar para obtener las fuerzas sísmicas.

Figura 4.5 Fuerzas sísmicas laterales.



102

4.7.4 Análisis dinámico de la estructura aplicado a través de IP3-

edificios

El análisis sismorresistente de una edificación en su parte dinámica espacial y

plana se presenta de una forma más completa y compleja que el resto de los análisis

sísmicos por lo cual la aplicación de distintos programas de ingeniería facilita la

aplicación de este análisis, en este estudio se hizo uso del programa IP3-Edificios, el

cual es un completo software de ingeniería civil estructural, es uno de los programasmás utilizados en todo lo referido al cálculo estructural ya que abarca desde el

predimensionado de miembros de concreto armado hasta el cálculo de estructuras

aporticadas de diferentes materiales. (Figura 4.6).

Figura 4.6 Logo IP3-Edificios (http://www.

ip3.com/edificios, 2005).

El diseño sismorresistente parte del cálculo estructural previamente realizado,

por lo que al analizar sísmicamente la estructura el programa agrega de manera

automática las fuerzas sísmicas a los pórticos y recalcula las áreas de aceros en los

miembros estructurales.



103

4.7.5 Comparación de los resultados obtenidos a través de los métodos

aplicados

En base a los análisis sismorresistente aplicados a la estructura seleccionada

para el estudio se establecerán tablas con los resultados tabulados para lograr

comparaciones entre un método y otro. En los análisis sísmicos se busca conocer las

fuerzas laterales que serán aplicadas a los pórticos de la estructura y los

desplazamientos de las plantas por lo cual la comparación se basara principalmenteen esos resultados.

Otros detalles que pueden ser comparados son las solicitaciones en los

miembros estructurales debido a las cargas sísmicas laterales, así como también las

áreas de acero en las vigas y columnas de la edificación, también haciendo uso del

programa IP3 en la parte de cálculos estructurales de los cuales se partió a hacer el

análisis sísmico dinámico como ya se expuso anteriormente.

En esta parte se explicara porque se presentan las diferencias entre un método y

otro y a su vez se definirá cual es el más indicado a la hora del diseño

sismorresistente, por su dificultad y por los resultados que arrojan al final del análisis.



104

CAPÍTULO V

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

5.1 Definición de parámetros sísmicos de la zona y el sitio de ubicación

En esta etapa se determinan los criterios normativos para el diseño sísmico con

la aplicación de las Normas Venezolanas Edificaciones Sismorresistente en su parte

articulada y en la parte de comentarios, están normas son las más actuales y están en

vigencia desde su revisión en el año dos mil uno (2001). Estos parámetros se definen

en base a las características de la estructura en estudio y la zona sísmica en la cual

está ubicada.

5.1.1 Coeficiente de aceleración horizontal

A fines de la aplicación de la Norma COVENIN para EdificacionesSismorresistente, el mapa geográfico ha sido dividido en ocho zonas para las cuales

existe una aceleración horizontal y un peligro sísmico determinado. La división

territorial del mapa de la Republica Bolivariana de Venezuela para efectos de las

Normas se conoce como Mapa De Zonificación y puede ser detallado en la figura 3.1

ubicada en el tercer capítulo de la presente investigación. Al momento de ubicar las

zonas sísmicas es de suma importancia conocer con exactitud la ubicación geográfica

de la región en estudio para determinar de forma correcta la zonificación y los valores

respectivos de la aceleración horizontal y peligro sísmico.

Para determinar la zona sísmica se uso la ubicación geográfica exacta del

Municipio Autónomo Piar, la cual se encuentra entre los paralelos ocho grados norte

veintitrés minutos (8⁰ N 23’) y a los seis grados norte entre los sesenta y dos (62) y

sesenta y tres (63) grados de longitud oeste. Con esta información se consigue la zona



105

sísmica en la siguiente tabla la cual fue extraída del capítulo cuatro de las

Normas Sísmicas utilizadas en este estudio: (Tabla 5.1).

Tabla 5.1 Zonificación Sísmica De Venezuela (COVENIN FUNVISIS 1756-01,

2001).

BOLIVAR

Zona 3: Municipios Caroní, Padre Pedro Chien y área del

Municipio Piar al norte del paralelo 8⁰ N.

Zona 2: Municipio Heres, Areas de los Municipios Cedeño,Sucre, Raúl Leoni, Sifontes, Roscio y El Callao, Ubicados al Norte

del Paralelo 7⁰ N y área del Municipio Piar al Norte del Paralelo 7⁰

N y al sur del paralelo 8⁰ N.

Zona 1: Municipio Gran Sabana y áreas de los Municipio

Raúl Leoni, Sifontes, José Tadeo Monagas, Piar y el Callao

Ubicados al Sur del paralelo 7⁰ N.

Zona 0: Resto del estado.

De acuerdo a la tabla anterior la Parroquia de Upata, que es la ciudad donde se

ubica la zona en estudio, de acuerdo a su ubicación geográfica, está abarcada en la

zona sísmica tres. Para lo cual la aceleración horizontal y el peligro sísmico son

dadas en la Tabla 3.3 Coeficiente de Ao presentada en el Marco Teórico, la cual

otorga un valor a cada zona sísmica.

Para la zona sísmica tres el valor de la aceleración horizontal de cero punto

veinte (0.20) y el peligro sísmico es de nivel intermedio.



108

Edificaciones clasificadas en los Grupos B2 o C que pueden poner en

peligro las de este grupo.

5.1.3.3 Grupo B2: edificaciones de uso público o privado, de baja ocupación, que

no excedan los límites indicados en el Grupo B1, tales como:

Viviendas.

Edificios de apartamentos, de oficinas u hoteles.

Bancos, restaurantes, cines y teatros.

Almacenes y depósitos.

Toda edificación clasificada en el Grupo C, cuyo derrumbe pueda poner en

peligro las de este grupo.

5.1.3.4 Grupo C: construcciones no clasificables en los grupos anteriores, ni

destinadas a la habitación o al uso público y cuyo derrumbe no pueda causar daños

a edificaciones de los tres primeros grupos.

El uso de la estructura ya definido como hospitalario, debido que la estructura

estará destinada a ser una clínica, se clasifica como en el Grupo, con lo que seprocede a asociar este grupo con su factor de importancia (α) de acuerdo con la tabla

3.5 Factor de Importancia, la cual esta presentada en el capitulo seis de las normas

sísmicas.

Para el Grupo A el factor de importancia (α) es uno punto treinta (1.30).



109

5.1.4 Nivel de diseño

El nivel de diseño determinara el grado de aplicación de las Normas

COVENIN-MINDUR requerida por los diferentes tipos de estructuras y está

clasificado en tres grupos.

5.1.4.1 Nivel de Diseño 1 (ND1): corresponde a sistemas estructurales diseñados

sin que se exija el cumplimiento de las especificaciones COVENIN para eldimensionamiento y detallado de miembros y conexiones en zonas sísmicas. Pero

deben diseñarse para resistir mayores solicitaciones sísmicas que con los otros

niveles de diseño, debido a los menores valores admitidos del factor de reducción

R. Se considera que el cumplimiento de las especificaciones de detallado para

cargas gravitacionales y se viento confiere a las estructuras una pequeña

ductilidad, que es asumida mediante valores de R algo mayores de 1.

5.1.4.2 Nivel de Diseño 2 (ND2): solo requiere la aplicación de algunas

especificaciones COVENIN para el diseño y construcción en zonas sísmicas; están

encaminadas a conferir una cierta ductilidad al sistema resistente a sismos y a

evitar fallas prematuras en las regiones críticas de los elementos portantes del

sistema.

5.1.4.3 Nivel de Diseño 3 (ND3): requiere la aplicación estricta de todas las

disposiciones COVENIN para el diseño y construcción en zonas sísmicas.

Se deben utilizar los niveles de diseño indicados en la Tabla 3.6 nivel De

Diseño Requerido, en esta tabla el nivel de diseño se determina de acuerdo al grupo

usado para determinar el factor de importancia y la zona sísmica ya definida

anteriormente.



110

Para el grupo A y la zona sísmica tres el nivel de diseño requerido es el ND3.

5.1.5 Clasificación según el tipo de estructura

Para los fines de las Normas Sísmicas Venezolanas se establecen los sistemas

estructurales en función de los componentes del sistema resistente a sismos. Una

estructura puede clasificar en tipos diferentes en sus dos direcciones ortogonales de

análisis.

Los tipos de estructuras se dividen en cuatro tipos de sistemas estructurales

resistentes a sismos los cuales son descritos a continuación:

5.1.5.1 Estructuras Tipo I: estructuras capaces de resistir la totalidad de las

acciones sísmicas mediante sus vigas y columnas, tales como los sistemas

estructurales constituidos por pórticos. Los ejes de columnas deben mantenerse

continuos gasta su fundación.

5.1.5.2 Estructuras Tipo II: estructuras constituidas por combinaciones de los

Tipos I y III, teniendo ambos el mismo nivel de diseño. Su acción conjunta debe

ser capaz de resistir la totalidad de las fuerzas sísmicas. Los pórticos por sí solos

deberán estar en capacidad de resistir por lo menos el veinticinco por ciento (25%)

de estas fuerzas.

5.1.5.3 Estructuras Tipo III: estructuras capaces de resistir la totalidad de las

acciones sísmicas mediante pórticos diagonalizados o muros estructurales de

concreto armado o de sección mixta acero-concreto, que soportan la totalidad de

las cargas permanentes y variables. Los últimos son los sistemas comúnmente

llamados muros.



111

Se considerarán igualmente dentro de este grupo las combinaciones de los Tipo

I y III, cuyos pórticos no sean capaces de resistir por sí solos por lo menos el 25% de

las fuerzas sísmicas totales, respetando en su diseño, el nivel de diseño adoptado para

toda la estructura. Se distinguen como Tipo IIIa los sistemas conformados por muros

de concreto armado acoplados con dinteles o vigas dúctiles, así como los pórticos de

acero con diagonales excéntricas acopladas con eslabones dúctiles.

5.1.5.4 Estructuras Tipo IV: estructuras que no posean diafragmas de rigidez yresistencia necesarias para distribuir eficazmente las fuerzas sísmicas entre los

diversos miembros verticales. Estructuras sustentadas por una sola columna.

Edificaciones con losas sin vigas.

Tomando en cuenta las características de todos los sistemas explicados la

estructura esta comprendida como Tipo I.

5.1.6 Factor de reducción

Es un factor que está definido por el material con el cual está destinado a ser

construida la estructural, mas el nivel de diseño requerido y el tipo de sistema

estructural, se presenta en una tabla ya expuesta en esta investigación en la parte

teórica y enumerada como la Tabla 3.7, donde varía el factor de reducción (R) para

los distintos materiales de construcción.

Debido a que la estructura es de concreto armado se usa la parte de la tabla para

definida para esta característica y con los parámetros nivel de diseño y tipo de

estructura ya definido se determina que el valor de reducción (R) es igual a seis (6).



112

5.1.7 Valores de T*, β y p

Son valores determinados por la forma espectral tipificada y los valores están

tabulados en la tabla 3.8 también presentada en el Capitulo Tres.

Para la forma espectral S1 ya definida anteriormente los valores respectivos de

T*, β y p son los siguientes: cero punto cuarenta (0.40), dos puntos cuatro (2.4) y

uno (1.0).

5.1.8 Valores de T+

Se presentan dos casos los cuales están expresados en la siguiente tabla y se

definen de acuerdo al factor de reducción R a continuación se muestra la tabla 5.2, la

cual contiene los casos ya mencionados:

Tabla 5.2 Valores de T+ (COVENIN FUNVISIS 1756-2001, 2001).

CASO T+ (seg)

R <5 0.1 (R-1)

R ≥5 0.4

Usando el segundo caso ya que el valor del factor de reducción es igual a seis se

tiene directamente que el valor de periodo es igual a cero punto cuatro (0.40)

5.1.9 Valor límite de la deriva lateral

Es el valor máximo que debe tener la estructura en el control de desplazamiento

en caso de que exista una deriva lateral que sea mayor al valor determinado se

procederá a realizar un análisis dinámico espacial. En la siguiente tabla se describen

los distintos valores de la deriva lateral. (Tabla 5.3).



113

Tabla 5.3 Valores limites de deriva lateral (COVENIN FUNVISIS 1756-2001,

2001).

TIPO Y DISPOSICION DE LOS

ELEMENTOSEDIFICACIONES

NO ESTRUCTURALES

GRUP

O

GR

UPO

GR

UPO

A B1 B2

SUSCEPTIBLE A SUFRIR DAÑOS POR

DEFORMACION DE LA ESTRUCTURA0.012

0.01

5

0.01

8

NO SUSCEPTIBLE A SUFRIR DAÑOS POR

DEFORMACION DE LA ESTRUCTURA0.016

0.02

0

0.02

4

La estructura está clasificada en la categoría de sufrir daños por deformación y

sumado a ellos el grupo en el cual se clasifica se tiene que el valor limite de la deriva

lateral es cero punto cero doce (0.012).

5.1.10 Espectro de diseño

Es un espectro que incorpora el factor de reducción de respuesta

correspondiente a al sistema resistente a sismos adoptados.

En este estudio el espectro de diseño fue construido a través del software IP3-

Edificios el cual de manera rápida genera la grafica a partir de los parámetros

sísmicos que le son suministrados. Esta grafica nos permite obtener directamente la



114

aceleración de diseño para diferentes periodos. El espectro de diseño de acuerdo a

todos los criterios sísmicos normativo es el siguiente: (Figura 5.1).

Figura 5.1 Espectro de diseño.

5.1.11 Resumen de parámetros sísmicos

A continuación se presentaran tablas donde se tabulan todos los parámetros

sísmicos definidos a través de las tablas y graficas de las Normas COVENIN

FUNVISIS Edificaciones Sismorresistente, estas tablas son las 5.4, 5.5 y 5.6, y

describirán de forma rápida y sencilla todas las características a ser tomadas en cuenta

para los análisis sísmicos.



115

Tabla 5.4 Parámetros sísmicos de acuerdo a la zona.


Ubicación:Upata, Estado

Bolívar

Zona sísmica: Zona 3

Coeficiente de

Aceleración:0.20

Peligro Sísmico: Intermedio

Tabla 5.5 Parámetros sísmicos de acuerdo al suelo.


Material: Roca Sana

Forma Espectral: S1

Factor de Corrección: 0.85Valores de T*, β, p: 0.4; 2.4; 1.0

Tabla 5.6 Parámetros sísmicos de acuerdo a la estructura.


Grupo: A

Factor de Importancia: 1.30

Nivel de Diseño: ND3

Tipo De Estructura: Tipo I

Factor de Reducción: 6.0

Valor Limite Deriva Lateral: 0.012



116

5.2 Análisis estático equivalente aplicando las Normas Edificaciones

Sismorresisntes

Esta parte de la investigación comprende todo lo referido al cálculo de las

fuerzas sísmicas laterales a las que estará sometida la estructura y los

desplazamientos que se producirán como reacción a las cargas ya mencionadas, el

análisis sísmico mediante el método estático equivalente está basado de acuerdo a los

parámetros y criterios sísmicos ya definidos y se realizara de acuerdo alprocedimiento ya explicado en el capitulo anterior, este método consiste en la

determinación de las fuerzas cortantes de cada nivel y los momentos torsionales

producidos por la excentricidad accidental.

Los resultados obtenidos para cada modulo o estructura analizada, se

presentaran en tablas donde se tabularan los resultados para cada uno de los pórticos,

tanto fuerzas sísmicas, desplazamientos y derivas laterales, estas tablas estarán

clasificados por módulos, a continuación se procede a mostrar los resultados:

5.2.1 Módulo uno

Esta estructura está compuesta por ocho pórticos y está comprendido desde el

Eje 2H hasta el Eje 2D, esta es la estructura mas regular de las tres analizadas, sus

resultados son constantes y los desplazamientos se mantienen en un promedio de

cinco centímetros como máximo en el nivel mas alto, a continuación están losresultados tabulados en tablas de la forma descrita en el párrafo anterior: (Tabla 5.7).



117


estático equivalente en el módulo uno.

Nive

l

Pórtico: B13 Pórtico: B12

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

(Kgf)(

m)

(

‰)(Kgf)

(

m)

(

‰)

T 5330 0.03

0.002

6408 0.036

0.003

4 44920

.023

0

.0025558

0

.028

0

.002

3 26520

.017

0

.0024325

0

.02

0

.002

2 31400

.012

0

.0022677

0

.013

0

.002

1 27410

.006

0

.0021398

0

.007

0

.002

Nive

l

Pórtico: B11 Pórtico: 2H

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

(Kgf)(

m)

(

‰)(Kgf)

(

m)

(

‰)

T 69710

.039

0

.0033022

0

.034

0

.002

4 59430

.03

0

.0032656

0

.027

0

.002

3 46750

.022

0

.0032048

0

.021

0

.003



118

2 36530

.015

0

.0021338

0

.012

0

.003

1 3610

.007

0

.002519

0

.004

0

.001

Nive

l

Pórtico: 2G Pórtico: 2F

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

(Kgf) (m)

(‰)

(Kgf) (m)

(‰)

T 33610

.038

0

.0033786

0

.043

0

.003

4 29390

.03

0

.0023292

0

.034

0

.003

3 22740

.023

0

.0032557

0

.026

0

.004

2 14560

.014

0

.0031602

0

.015

0

.003

1 6340

.005

0

.002834

0

.005

0

.002

Nive

l

Pórtico: 2E Pórtico: 2D

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

Total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 42910

.048

0

.0034800

0

.054

0

.004

4 37030

.039

0

.0034116

0

.043

0

.003



119

3 28900

.03

0

.0043225

0

.033

0

.005

2 17570

.017

0

.0041913

0

.019

0

.004

1 12030

.006

0

.0021578

0

.007

0

.002

5.2.2 Módulo dos

Está ubicado entre las otras dos estructuras y está compuesto por diez pórticos

comprendidos desde el Pórtico B13 al Pórtico A9, de acuerdo a las propiedades de su

planta se clasifica por ser la menos regular de todas, siendo una de la características

principales la alta variación de los centro de cortantes entre una planta y otra, a

continuación se muestran los resultados del análisis estático equivalente de esta

estructura. (Tabla 5.8).


estático equivalente en el módulo dos.

Nive

l


Fuerza

Sísmica total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)

(

m)

(

‰) (KgF)

(

m)

(

‰)

T 51220

.032

0

.0045339

0

.031

0

.003

4 -16610

.019

0

.001818

0

.022

0

.001

3 1183 0 0 2096 0 0



120

.015 .002 .017 .003

2 57820

.009

0

.0013446

0

.01

0

.001

1 -22290

.005

0

.002-250

0

.006

0

.002

Nive

l

Pórtico: B11 Pórtico: A10

Fuerza

Sísmica total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 54970

.043

0

.0043808

0

.023

0

.003

4 24900

.031

0

.0046012

0

.014

0

.002

3 2891 0.019

0.003

3414 0.009

0.001

2 17470

.011

0

.0024457

0

.005

0

.001

1 11900

.006

0

.002-1215

0

.003

0

.001

Nivel

Pórtico: A9 Pórtico: 2ª

Fuerza

Sísmica total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 63770

.037

0

.0068161

0

.035

0

.004

4 1775 0 0 -2953 0 0



121

.019 .002 .022 .003

3 4540

.013

0

.0016874

0

.014

0

.001

2 109110

.009

0

.002-1054

0

.01

0

.002

1 -84580

.003

0

.0014803

0

.003

0

.001


Nive

l

Pórtico: 2B Pórtico: 2C

Fuerza

Sísmica total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)

(KgF)(

m)

(

‰)

T 58510

.047

0

.0047106

0

.038

0

.003

4 -4370

.034

0

.0058624

0

.03

0

.002

3 84580

.019

0

.002-626

0

.023

0

.003

2 -741

0

.012

0

.003 -184

0

.013

0

.003

1 42470

.004

0

.0014117

0

.005

0

.002

Nive

l

Pórtico: 2D Pórtico: 2E

Fuerza

Sísmica total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva



122

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 32610

.092

0

.0046408

0

.078

0

.004

4 46580

.079

0

.0065558

0

.066

0

.006

3 -3060

.061

0

.0084325

0

.047

0

.008

2 1960

.037

0

.0082677

0

.023

0

.004

1 13050

.012

0

.0041398

0

.011

0

.004

5.2.3 Módulo tres

Es la estructura más larga de todo el sistema y está compuesto por dieciséis

pórticos comprendidos desde el Pórtico A9 al Pórtico A1, esta caracterizado por altas

fuerzas sísmicas y por desplazamientos mayores a los de los módulos anteriores,

posee pórticos con rigideces sumamente superior a otros por las grandes dimensiones

de sus miembros, principalmente de las vigas de cargas, las cuales adoptan estas

dimensiones por las largas luces que hay entre sus apoyos (columnas), esta estructura

a continuación se muestran los resultados del análisis estático equivalente de esta

estructura. (Tabla 5.9).



Tabla 5.9 Fuerzas sísmicas y desplazamientos obtenidas mediante el análisis estático equi

N

ivel

Pórtico: 1A Pórtico: 1B

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva S

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 36950

.035

0.

0023122

0

.032

0.

002

4 13795

0

.029

0.

003 1588

0

.026

0.

003

3 72640

.021

0.

0032894

0

.018

0.

002

2 29440

.011

0.

0024101

0

.011

0.

002

1 45970

.006

0.

0023464

0

.006

0.

002

N

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva S



4 54720

.018

0.

0015413

0

.020

0.

001

3 35310

.014

0.

0023799

0

.016

0.

002

2 -4630

.009

0.

0024941

0

.009

0.

002

1 21220

.004

0.

0011460

0

.004

0.

001


Nive

l

Pórtico: A6 Pórtico: A5

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆t

otal

D

eriva Sí

(Kgf)(

m)

(

‰)(Kgf)

(

m)

(

‰)

T 29260.

033

0.

0023226

0.

043

0.

002

4 4977 0. 0. 9748 0. 0.



028 002 037 002

3 2989

0.

022

0.

003 3533

0.

027

0.

003

2 73040.

014

0.

0033450

0.

015

0.

003

1 -30490.

005

0.

002-3615

0.

005

0.

002

Nivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆t

otal

D

eriva Sí

(Kgf)(

m)

(

‰)(Kgf)

(

m)

(

‰)

T 44670.

07

0.

0028345

0.

074

0.

003

4 169180.

062

0.

00614477

0.

066

0.

007

3 4875 0.045

0.007

10462 0.045

0.008

2 6820 0. 0. -8090 0. 0.



025 006 02 005

1 -23090

0.

006

0.

002 -10424

0.

006

0.

002



128

5.3 Análisis dinámico espacial con tres grados de libertad haciendo uso de

IP3-Edficios

Esta fase de la investigación fue realizada con la ayuda del Software de

Ingeniería Civil IP3-Edificios, el cual basa su diseño sismorresistente en los

radios de giro, frecuencias, periodos y demás características de las plantas de la

edificación, analizando la estructura con tres modos de vibración por cada nivel que

esta posee.

5.3.1 Módulo uno

Los pórticos de la estructura con sus respectivas fuerzas y desplazamientos son

mostrados a continuación en la tabla 5.10.


dinámico en el módulo uno.

N

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 6992

0

.066

0.

004 6237

0

.059

0.

004

4 38960

.052

0.

0043629

0

.047

0.

004

3 36290

.039

0.

0053136

0

.035

0.

005

2 1952 0 0. 2154 0 0.



129

.023 005 .021 004

1 24280

.009

0.

0031524

0

.008

0.

003

N

ivel

Pórtico: B11 Pórtico: 2H

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)

(KgF)(

m)

(

‰)

T 61910

.039

0.

0034373

0

.047

0.

003

4 35490

.030

0.

0032847

0

.037

0.

003

3 31200

.022

0.

0032418

0

.028

0.

004

2 2165 0.015

0.002

1598 0.016

0.003

1 16760

.007

0.

0021013

0

.007

0.

002


N

ivel

Pórtico: 2G Pórtico: 2F

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 41320

.044

0.

0033930

0

.042

0.

003



130

4 26810

.035

0.

0032544

0

.033

0.

003

3 23140

.026

0.

0042222

0

.025

0.

003

2 14950

.015

0.

0031404

0

.015

0.

003

1 10070

.006

0.

002

9960

.006

0.

002

N

ivel

Pórtico: 2E Pórtico: 2D

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 45860

.050

0.

004

53530

.058

0.

004

4 30330

.039

0.

0033600

0

.046

0.

004

3 25680

.029

0.

0042961

0

.034

0.

005

2 17200

.017

0.

0032079

0

.020

0.

004

1 1012

0

.007

0.

002 1028

0

.008

0.

003

5.3.2 Módulo dos

Los pórticos de la segunda estructura se muestran a continuación en la tabla

5.11, de igual forma que la estructura anterior.



131


dinámico en el módulo dos.

N

ivel


Fuerza

Sísmica

∆t

otal

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 2697 0.051

0.004

6443 0.034

0.003

4 7760.

039

0.

0032138

0

.026

0.

002

3 18860.

029

0.

0044237

0

.020

0.

003

2 8880.

017

0.

003

24340

.012

0.

002

1 12290.

007

0.

002892

0

.005

0.

002


Nivel

Pórtico: B11 Pórtico: A10

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 36240

.027

0.

0024663

0

.032

0.

003

4 4904 0 0. 4644 0 0.



132

.020 002 .023 002

3 25770

.015

0.

0024630

0

.018

0.

002

2 17450

.009

0.

0022437

0

.010

0.

002

1 31620

.004

0.

0012816

0

.004

0.

001

N

ivel

Pórtico: A9 Pórtico: 2ªFuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 39640

.042

0.

0044663

0

.050

0.

004

4 5314 0.029

0.002

4644 0.037

0.003

3 37830

.022

0.

0034630

0

.029

0.

004

2 35620

.013

0.

0022437

0

.017

0.

003

1 4260

.006

0.

0022816

0

.007

0.

002

N

ivel

Pórtico: 2B Pórtico: 2C

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 3624 0 0. 6443 0 0.



133

.043 003 .045 003

4 49040

.033

0.

0032138

0

.035

0.

003

3 25770

.025

0.

0034237

0

.027

0.

004

2 17450

.015

0.

0032434

0

.016

0.

003

1 3162 0.006

0.002

892 0.006

0.002

N

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

T 2697 0.051

0.004

4445 0.055

0.004

4 7760

.039

0.

003906

0

.042

0.

003

3 18860

.030

0.

0042950

0

.032

0.

004

2 8880

.017

0.

003829

0

.019

0.

004

1 12290

.007

0.

0022972

0

.007

0.

002



134

5.3.3 Módulo tres

EL módulo tres o última estructura se presenta como la de mayor longitud de

desarrollo por lo cual se encontraron las mayores rigideces en cada uno de los

pórticos, todo este llevo a que se produjeran grandes momentos torsionales y por ende

altas fuerzas sísmicas con relación a las estructuras anteriores.

Los resultados de la última estructura son presentados de igual forma que losmódulos anteriores en su parte dinámica y son mostrados a continuación en la tabla

5.12:



Tabla 5.12 Fuerzas sísmicas y desplazamientos obtenidas mediante el análisis dinámi

ivel

Pórtico: 1ª Pórtico: 1B

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva Sís

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

41270

.049

0.

0034127

0

.045

0.

003

15031

0

.039

0.

003 15031

0

.037

0.

003

62870

.030

0.

0046287

0

.028

0.

004

28280

.017

0.

0032828

0

.016

0.

003

1 49090

.007

0.

0024909

0

.007

0.

002

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva Sís



(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

122750

.044

0.

0031559

0

.044

0.

003

72710

.036

0.

0031532

0

.036

0.

003

80780

.027

0.

0041376

0

.027

0.

004

2462

0

.016

0.

003 763

0

.016

0.

003

1 26220

.006

0.

0021638

0

.006

0.

002

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva Sís

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

42330

.038

0.

0035372

0

.035

0.

003



44010

.029

0.

0024915

0

.026

0.

002

33660

.022

0.

0034358

0

.020

0.

003

22600

.013

0.

0024215

0

.011

0.

002

1 14890

.006

0.

002552

0

.005

0.

002

Continuación de la tabla 5.12.

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva Sís

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

3114 0.031

0.002

2808 0.031

0.002

4341 0 0. 6104 0 0.



.024 002 .024 002

2407

0

.018

0.

002 2460

0

.018

0.

002

20650

.010

0.

0023331

0

.010

0.

002

1 12300

.005

0.

002765

0

.005

0.

002

ivel


Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva

Fuerza

Sísmica

∆

total

D

eriva Sís

(KgF)(

m)

(

‰)(KgF)

(

m)

(

‰)

96940

.048

0.

0039456

0

.056

0.

003

13200

.041

0.

0031499

0

.048

0.

004

3977 0.031

0.004

5991 0.036

0.005

3008 0 0. 2589 0 0.



.018 003 .022 004

1 2616

0

.008

0.

003 -2722

0

.009

0.

003



140

5.4 Comparación del comportamiento sísmico de la estructura en base a los

resultados obtenidos en los análisis aplicados

5.4.1 Comparación de fuerzas sísmicas

Las fuerzas sísmicas obtenidas como resultado en el análisis estático y

dinámico serán comparadas con graficas de manera que se pueda observar analizar y

detallar las diferencias y relaciones entre ambos métodos.

Para esta comparación se usaran graficas en forma de líneas de diferentes

colores, el plano cartesiano estará representando en el eje de las X por el nivel del

pórtico y en el eje de las Y por las fuerzas sísmicas.

En cada nivel de los pórticos estarán dibujados los dos puntos correspondiente a

cada uno de los análisis, el tipo de grafica utilizado se apoya en una tabla en la cual

están tabulados los datos graficados para así conocer la cantidad exacta que se

gráfica, el puro efecto de la figura es comparar el comportamiento sísmico de la

estructura estudiada.

5.4.1.1 Módulo uno: se presenta como el que tiene menos variaciones entre los

métodos aplicados debido a su gran regularidad, los gráficos con las

comparaciones son los siguientes y están comprendidas desde la figura 5.2 hasta la

5.9.

La figura 5.2 muestra el comportamiento de las fuerzas sísmicas del pórtico 2H,

se aprecia igualdad en la línea azul y roja, ambas disminuyendo sus respectivas

fuerzas desde el nivel techo al nivel uno.



141

Figura 5.2 Comparación de fuerzas sísmicas pórtico 2H.

Las fuerzas sísmicas del pórtico 2G, (Figura 5.3), en sus dos análisis, resalta

que para las estructuras completamente regulares el comportamiento es parecido entre

las líneas comparativas.

Figura 5.3 Comparación fuerzas sísmicas pórtico 2G.



142

El pórtico 2F y 2E, (Figura 5.4 y 5.5), arrojan resultados similares para los

métodos aplicados, una característica importante es que en tres de sus niveles el

análisis estático resulta tener fuerzas mayores que las del análisis dinámico, este caso

frecuenta muy poco en esta comparación.

Figura 5.4 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 2F.

Figura 5.5 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2E.



143

La figura 5.6 expone las fuerzas sismicas en el pórtico 2D, demostrando al igual

que figuras anteriores la similitud entre los análisis sismicos.

Figura 5.6 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2D.

Los pórticos B13, B12 y B11 de las figuras 5.7, 5.8 y 5.9 respectivamente

conforman los pórticos del sentido Y. Todas poseen un comportamiento parecido,

disminuyendo las fuerzas desde el nivel techo al nivel uno.

Figura 5.7 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico B13.



144



5.4.1.2 Módulo dos: está caracterizado por presentar mucha desigualdad entre las

figuras de las fuerzas sísmicas en varios de sus pórticos. Las figuras comparativas

están comprendidas entre la 5.10 y 5.19 y son las siguientes:



145

Los pórticos B13 y B.12, de las figuras mostradas a continuación, (Figura 5.10

y 5.11), están definidos o compuestos por la mismas geometría y el mismo

dimensionamientos por lo cual la diferencia entre ellos viene dada por las zona de la

estructura en la que se encuentran y la distancia a la que se encuentran los pórticos

con referencia al centro de rigidez y de cortantes.





146

A pesar de la poc regularidad que presenta el mñodulo dos, existen pñorticos

como el B11, (Figura 5.12), que arroan resultados y comportamientos parecidos para

los dos análisis aplicados.


El módulo dos, es la estructura en la cual se presenta más el caso de que la

fuerza sísmica del método estático sea mayor a la del otro método, esto debido a su

poca irregularidad y diferencia de rigidez. Este es el caso del pórtico A10 (Figura

5.13). El pórtico A9, (Figura 5.14), presenta la uniformidad que existe en el análisis

dinámico el cual no produce esas variaciones entre un nivel y otro como si ocurre en

el análisis estático equivalente.



147

Figura 5.13 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico A10.


A continuación se muestra las figuras 5.15 y 5.16 donde están representados los

pórticos 2A y 2B respectivamente, muestran que estos son los pórticos que producen

más variaciones en un mismo análisis, por cada nivel la variación de la fuerza sísmica

es notoria de forma considerable, estas figuras también demuestran la uniformidad

del análisis dinámico.



148

Figura 5.15 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2A.

Figura 5.16 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2B.

El pórtico 2C (Figura 5.17) y 2D (Figura 5.18), ofrecen resultados que solo

tiene similitud en uno de sus niveles, siendo los otros niveles totalmente diferentes en

alguno de los casos por más de cinco mil kilogramos.



149

Figura 5.17 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2C.

Figura 5.18 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2D.

La figura 5.19, es la única que hace muestra de uniformidad en el análisisestático, y cumple con una de las características más relevantes cuando existe la

regularidad, la cual es la disminución de las fuerzas sísmicas a medida que disminuye

el nivel, a su vez el análisis dinámico se presento solo en este caso como poco

uniforme, sin embargo no se presento en ningún momento con valores negativos.



150

Figura 5.19 Comparación Fuerzas Sísmicas Portico 2E.

5.4.1.3 Módulo tres: esta estructura presenta pórtico con fuerzas sísmicas

altamente parecidas en ambos métodos pero por no ser totalmente regular se hacen

notar variaciones repentinas en las líneas. En este modulo se encuentran los

pórticos de mayor longitud, los cuales tienen las fuerzas sísmicas más grandes, losresultados del análisis dinámico en esta estructura se muestra al igual que las dos

anteriores como el análisis más contante, en la mayoría de los casos no poseen

tantas variaciones entre un nivel y otro, las comparaciones lineales son mostradas

a continuación desde las figuras 5.20 hasta la 5.34.

Las figuras 5.20 y 5.21 presentan un comportamiento similar , esto debido a que

la configuración de los pórticos representados por estas, A9 y A8, respectivamente, se

sigue repitiendo la uniformidad del análisis dinámico y las repentinas variaciones de

fuerza sísmica de un nivel con respecto a otro en el análisis estático equivalente.



151



Para las dos figuras siguientes, 5.22 y 5.23, se hace enfasis nuevamente en las

variaciones del analisis estatico. Otra de las caracteristicas importantes es la similitud

de fuerzas sismicas en ciertos niveles como en el caso de portico A6, donde el nivel

3, 4 y Techo poseen fuerzas simicas parecidas para ambos analisis.



152


Figura 5.23 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico A6.

El pórtico A5, (Figura 5.24), posee el mismo comportamiento en los análisis,

solo que los resultados del análisis estático equivalente se presenta como mayor, pero

la trayectoria de la línea es parecida en ambos casos.



153



Los porticos A3, A2 y A1 poseen resultados parecidos para los dos casos

estudiados, siendo lo mas relevante la variacion de las fuerzas sismicas obtenidad

mediante el metodo estatico y la uniformidad del analisis sismico el cual se presenta

sin altas variaciones manteniendo fuerzas cortantes parecidas en todos sus niveles.



154





155


La figura 5.29, describe al pórtico 1A, el cual ofeece las lineas con mayor

similitud en este sistema, siendo la mayor variacion entre un analisis y otro de mil

kilogramos aproximadamente, algo que no ocurrio en los demas pórticos de la

estructura analizada.

Figura 5.29 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1A.



156

Figura 5.30 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1B.

Figura 5.31 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1C.

Las figuras 5.30 y 5.31 no presentaron resultados como el del pórtico 1A, por lo

que predomina variaciones grandes entre un analisis y otro.



157

Los pórticos de las figuras 5.32, 5.33 y 5.35 se presentan como el pórtico 1A,

definidos por lineas con la misma trayectoria lo que indica similitud en casi su

totalidad.

Figura 5.32 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1D.

Figura 5.33 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1E.



158

Figura 5.34 Comparación Fuerzas Sísmicas Pórtico 1F.

5.4.2 Comparación de desplazamientos

Los desplazamientos de cada porticos estaran graficados en metros, para cada

analisis se producen diferentes desplazamientos debido a las fuerzas cortantes

producidas en cada uno y los diferentes criterios que en ellos se aplican. La

caracteristica principal de esta comparacion se denota facilmenteya que en la mayoria

de los casos, casi todos, la linea de desplazamiento total obtenida mediante el analisis

aplicado a traves de IP3-Edificios son mayores que los del analisis estatico

equivalente.

Las graficas comparativas se presentaran a continuacion de igual forma que lasfuerzas se usaran graficas para cada portico donde se muestra el desplazamiento en

cada nivel para cada metodo, en diferencia de las fuerzas sismicas la grafica esta

presentada por barras de colores.

El calculo de la linea de desplazamientos se realizo de igual manera para los

mismos metodos, cada uno basado en sus momentos de cortante, es sencillo analizar



159

y detallar las diferencias y las relaciones entre un analisis y otro, una de las

caracteristicas mas comun en esta comparacion es que en la mayoria de los porticos

los valores del analisis realizado a traves de IP3-Edificios, son mayores a los

obtenidos a traves del metodo de la torsion estatica equivalente.

5.4.2.1 Modulo Uno: definido como el modulo mas regular, se caracteriza por

desplazamientos promedios, no mayores a seis centimetros, los mayores

desplazamientos se producen en el analisis dinamico, aunque no existe muchadiferencia entre un analisis y otro. La interpretacion de los resultados de este

módulo se presentan de forma general, siendo valida la explicacion para los

pñorticos comprendidos desde la figuras 5.35 a la 5.42.

Figura 5.35 Comparación de desplazamientos Pórtico 2H.



160

Figura 5.36 Comparación de desplazamientos Pórtico 2G.

Figura 5.37 Comparación de desplazamientos Pórtico 2F.



161

Figura 5.38 Comparación de desplazamientos Pórtico 2E.

Figura 5.39 Comparación de desplazamientos Pórtico 2D.



162

Figura 5.40 Comparación de desplazamientos Pórtico B13.




164





165

Figura 5.46 Comparación de desplazamientos Pórtico A10.




166

Figura 5.48 Comparación de desplazamientos Pórtico 2A.

Figura 5.49 Comparación de desplazamientos Pórtico 2B.



167

Figura 5.50 Comparación de desplazamientos Pórtico 2C.

Figura 5.51 Comparación de desplazamientos Pórtico 2D



168

Figura 5.52 Comparación de desplazamientos Pórtico 2E.

5.4.2.3 Módulo tres: los desplazamientos de esta estructura se presentan en valores

mayores con respecto a los otros módulos, este resultado se presenta por poseer

mayor fuerza cortante, también predominan mayores desplazamientos en el

análisis dinámico. La interpretación se hace válida para cada uno de los pórticos

analizados, debido al parecido comportamiento de ellos para los análisis aplicados,

diferenciados solo en que alguno producen desplazamientos mayores a otros. Este

módulo va desde la figuras 5.53 hasta la 5.67.



169





170


Figura 5.56 Comparación de desplazamientos Pórtico A6



171

Figura 5.57 Comparación de desplazamientos Pórtico A5




172





173


Figura 5.62 Comparación de desplazamientos Pórtico 1A.



174

Figura 5.63 Comparación de desplazamientos Pórtico 1B.

Figura 5.64 Comparación de desplazamientos Pórtico 1C.



176

Figura 5.67 Comparación de desplazamientos Pórtico 1F.



177

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

1.

Los parámetros sísmicos y propiedades geométricas de la estructura

fueron determinados y aplicados de igual forma para los dos casos en estudio ya que

de ellos se basan los análisis, resaltando que estos parámetros y propiedades no

originaran ninguna diferencia ya que estas surgen de los diferentes criterios yaplicaciones que tenga casa análisis.

2. Este estudio fue realizado en base a los análisis estático equivalente y

análisis dinámico espacial de superposición modal con tres grados de libertad

contenidos en las Normas Venezolanas Edificaciones Sismorresistentes 1756-2001,

de donde se destaca que el ultimo análisis mencionado es de aplicación más compleja

pero sus resultados son más completos por la aplicación del análisis sísmico en

ambos sentidos de cada uno de los pórticos y también agregando a las fuerzas

cortantes un factor de incertidumbre que brinda mayor seguridad a la estructura antes

los efectos sísmicos a los cuales estará expuesta.

3. La fuerza cortante basal es calculada por la misma fórmula en ambos

métodos sísmicos, la diferencia radica en la aplicación del periodo estático en el

análisis dinámico (T=1.6Ta) lo cual aumenta el periodo en un 60%, causando que

dicha fuerza sea mayor en el análisis dinámico, lo que conlleva a la obtención de

mayores fuerzas sísmicas y mayores desplazamientos.

4. El análisis estático equivalente aplica una parte de la dinámica al incluir

en su procedimiento las excentricidades accidentales, en la cual toma en cuenta la



178

5.

variación del centro de masas debido a los movimientos de las cargas

vivas que residen en la estructura.

6. El cálculo de desplazamientos y derivas laterales se realiza de igual

manera en ambos análisis, pero debido al uso de los diferentes factores que causan

mayoración en las fuerzas cortantes y a las propiedades de cada una de las plantas, se

tiene que:

• Los desplazamientos en el módulo uno tienen una alto parecido en ambos

análisis, sus fuerzas sísmicas y momentos cortantes son similares, en la mayoría de

los casos siendo mayores los desplazamientos obtenidos por el análisis dinámico.

• En el módulo dos no existe tanto parecido entre los desplazamientos de

un análisis y otro, esto se debe a las grandes excentricidades, las cuales llevaron a

tener altos momentos torsores, en esta estructura la poca regularidad causo que los

desplazamientos sean altos con relación al modulo anterior, teniendo también como

diferencia que en este modulo no siempre los desplazamientos del análisis dinámico

fueron mayores a los del análisis estático.

• El módulo tres demuestra que la alta torsión en planta está directamente

relacionada con las largas longitudes, esta estructura siendo más regular que la del

modulo dos, nos muestra resultados de desplazamientos parecidos a la misma,

sobresaliendo los desplazamientos calculados con el análisis dinámico.

6.

Ya conociendo que las fuerzas sísmicas y momentos cortantes difieren

por los criterios ya mencionados, hacemos referencia a la importancia de este estudio

ya que se procuro ver el comportamiento de cada pórtico y cada estructura bajo las

acciones sísmicas de acuerdo a cada método, con lo que se concluyo:



179

• El módulo uno presento fuerzas sísmicas sumamente parecidas, en los dos

análisis aplicados, sus graficas denotaron prácticamente la misma forma, por lo que

se considera que la ligera variación entre uno y otro sigue siendo los valores y

criterios utilizados por el programa IP3-edificios.

• La estructura central, nombrada modulo dos, presento las mayores

variaciones entre sus graficas, siendo el análisis estático más irregular ya que sucomportamiento varío mucho de un nivel a otro, mientras que el comportamiento de

la estructura enfocándonos en el análisis dinámico fue más uniforme y conservador

en el movimiento de su graficas.

• El último módulo no tuvo altas variaciones, en el análisis grafico se

aprecia que el comportamiento es muy parecido en la mayoría de sus casos. La poca

regularidad no provoco tantas variaciones como en el caso anterior.

Recomendaciones

1.

Conocer, analizar y estudiar las estructuras antes de hacer el diseño

sismorresistente para así poder saber que análisis sísmico requiere y qué criterios se

deben adoptar de acuerdo a su uso, geometría, características de ubicación,

irregularidades, entre otros.

2. Estudiar y analizar las Normas Venezolanas Edificaciones

Sismorresistentes antes de realizar el diseño sísmico de una estructura, ya que todos

los análisis poseen cierto grado de complejidad en su aplicación.



180

3.

La Norma Venezolana COVENIN 1756-2001 debe aportar mayores

detalles en la parte dinámica debido a que tienen poca información con respecto a

estos métodos, los cuales no son de fácil aplicación.

4. Aplicar los diseños sismorresistentes a través de Software como IP3-

Edifiios u otros como el SAP2000, ya que estos programas aplican todos los criterios

sísmicos normativos y anexan directamente los resultados a la estructura que se está

estudiando.

5. No asumir fuerzas sísmicas de manera arbitraria, es de importancia

aplicar alguno de los métodos comprendidos en las normas ya que la estructura debe

estar preparada para soportar las solicitaciones originadas por acciones sísmicas.

6.

Desarrollar ejemplos tanto gráficos como numéricos del cálculo y

obtención del factor de amplificación dinámica torsional para la zona rígida y flexible

debido a su complejidad y la falta de información y detalles en las Normas

Venezolanas Edificaciones Sismorresistente.



181

REFERENCIAS

Barbosa, Eduardo. (2006). ANÁLISIS SISMICO EN ESTRUCTURAS DE

HORMIGON ARMADO. Extraido el 20 de octubre del 2009.

[http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/707/70710307.pdf]

Boroschek, Rubén y Retamales, Rodrigo. (2000). EVALUACIÓN DE

VULNERABILIDAD SISMICA DEEDIFICACIONES ESTRUCTURADASCON PÓRTICOS DE HORMIGÓN ARMADO. Segunda edición, Santiago,

Chile,( pp. 52-63 y 67-71).

Bruschi, Aldo. (2003). INTRODUCCIÓN AL DISEÑO SISMICO. Segunda

edición, San Juan, Puerto Rico, (pp. 7, 11-19 y 24-26).

COVENIN, FUNVISIS. (2001). EDIFICACIONES

SISMORRESISTENTES PARTE 1: ARTICULADO. FONDONORMA, Caracas,

Venezuela, (pp. 15-66).

COVENIN, FUNVISIS. (2001). EDIFICACIONES

SISMORRESISTENTES PARTE 2: COMENTARIOS. FONDONORMA,

Caracas, Venezuela, (pp. 33-58).

De La Llera, Juan, Riddell, Rafael y Álvarez, Mario. (2005). MODELOS

INTEGRADOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGO SÍSMICO EN EDIFICIOS.

Octubre del 2009. [http://www.risko.cl/imag/pdf/pub2.pdf ]

Grases, José y López, Óscar. (1987). EDIFICACIONES

SISMORRESISTENTES MANUAL DE APLICACIÓN DE NORMAS. Fondo



182

editorial del Colegio De Ingenieros de Venezuela. Segunda edición, Caracas,

Venezuela, (pp. 17-161).

Hernández S., Roberto. (2003) METODOLOGÍA DE LA

INVESTIGACIÓN. Tercera edición, (p. 579).

Lerma, Héctor D. (2001) METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN.

Segunda edición, Colombia, (pp. 37, 73, y 74).

Melone, Safina. (2007). VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS

EDIFICACIONES ESCENCIALES Y ANALISIS DE SU CONSTRIBUCIÓN

AL RIESGO SISMICO. Extraído el 22 de Enero del 2010.

[http://www.tdr.cesca.es/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX/12CAPITULO3.

pdf]

Muñoz, Alejandro. (2008). DISEÑO SISMORRESISTENTE. Sencico.

Primera edición. Lima, Perú, (pp. 8-42).

Ramírez, Pablo. (2004). MANUAL DE USUARIO DE IP3-EDIFICIOS.

Versión 7.2, Caracas, Venezuela, (pp. 122).

Rebolledo, Sofia y Seragoni, Rodolfo. (2006). EVALUACIÓN DE LA

VULNERABILIDAD SÍSMICA EN EDIFICACIONES ESTRUCTURADASCON PÓRTICOS DE CONCRETO ARMADO. Extraído el 03 de Agosto del

2009.

[http://www.ingenieria.uady.mx/revista/volumen13/factores_evaluar.pdf].

Rodríguez, Carlos. (2002). REGIÓN GUAYANA Y SU GEOGRAFÍA.

Primera edición, ,. Editorial Aguilar. Puerto Ordaz, Venezuela. (pp. 132-246).



183

Sabino, Carlos. (1992) EL PROCESO DE INVESTIGACIÓN. El Cid Editor,

tercera edición, Caracas, Venezuela, (pp.43, 89, 124 y 197).

Sabino, Carlos. (2006) COMO HACER UNA TESIS. Editorial Panapo,

segunda edición, Caracas, Venezuela, (p. 260).

Salinas, Rafael, (2001). FUNDAMENTOS DEL ANALISIS DINAMICO

DE ESTRUCTURAS. CISMID Editor, Monterrey, Mexico, (pp. 26,28).

Tamayo y Tamayo. (2002). METODOLOGÍA FORMAL DE LA

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICAL PROCESO DE INVESTIGACIÓN. Segunda

edición, Caracas, Venezuela, (pp. 46, 110, y 125).



184

APÉNDICESAPÉNDICE A

PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LAS ESTRUCTURAS

Los análisis y diseños sismorresistentes están basados en las características de

las estructuras, cada una de ella esta definida por los miembros estructurales que

poseen, sus dimensiones y la forma geométrica ya sea regular, media regular oirregular.

Las propiedades geométricas como lo son el radio de giro y los centros de

masas fueron determinados a través del programa IP3-Edificios, los centro de rigidez

y de corte se determinaron de manera manual con las formulas y tablas ya explicadas

en el capitulo Cuatro.

Cada estructura está formada por plantas parecidas por lo cual a continuación

cuando se muestran las plantas bases y los datos tabulados de las propiedades antes

mencionadas.



185

Figura A.1 Planta tipo del módulo uno.



Figura A.2 Planta tipo del módulo dos.



Figura A.3 Planta Tipo del módulo tres.



188

El peso de la estructura es una de las propiedades también determinadas por el

programa de cálculo estructural utilizado en este estudio, los pesos de cada nivel y el

peso de la estructura son presentados a continuación. (Tablas A.4, A.5 y A.6).

Tabla A.4 Peso total de la estructura del módulo uno.

N

ivel

Col

umnas

Vig

asLosa

Otros

pesosTotal

(Kg

F)

(Kg

F)

(Kg

F)(KgF)

(KgF

)

T 0433

50

119

7000

1630

50

4101

25

433

50

119

70045980

2191

55

3180

00

433

50

119

700

459802270

30

2180

00

408

50

108

30045980

2131

30

1281

25

408

50

108

30045980

2232

55

Peso total de la estructura (KgF)1045

620

Tabla A.5 Peso total de la estructura del módulo dos.

N

ivel

Col

umnas

Vig

asLosa

Otros

pesosTotal

(Kg

F)

(Kg

F)

(Kg

F)(KgF)

(KgF

)



189

T270

0

477

40

878

0450980

1892

24

4135

00

623

80

127

93250980

2547

92

3240

00

623

80

127

93250980

2652

92

2240

00

595

00

111

444

509802459

24

1375

00

615

80

115

23650980

2652

96

Peso total de la estructura (KgF)1220

528

Tabla A.6 Peso total de la estructura del módulo tres.

N

ivel

Columnas

Vigas

Losa Otrospesos

Total

(Kg

F)

(Kg

F)

(Kg

F)(KgF)

(KgF

)

T270

0

897

93

185

6190

2781

12

4283

50

120

338

274

92075980

4995

88

3432

00

120

338

274

92075980

5144

38

2450

00

119

775

274

92075980

5156

75

1672

75

116

363

263

45475980

5230

72



191

Tabla A.8 Centro de rigidez del módulo dos.

ivel

Rigidez de

planta

Centro de

rigidez (m)

(KgF/m2)X

crYcr

T 1244008.

177.58

4 3210649.

848.59

3 3210649.

846.55

2 4599029.

947.54

1 7760769.

80

6.60

Tabla A.9 Centro de rigidez del módulo tres.

N

ivel

Rigidez de

planta

Centro de

rigidez (m)

(KgF/m ) Xcr Ycr

T 12440018.

798.83

4 32106414.

187.50

3 32106414.

487.47

2 459902 15. 7.50



192

08

1 77607614.

717.57

Por último se muestran los centros de masas y centros de cortes, estos últimos

son totalmente dependientes de los centros de masas, fueron calculado de forma

manual ya previamente explicado en el capítulo cuatro, mientras que los centros de

masas fueron arrojados por el programa al momento que se introdujeron los datos dela estructura.

Tabla A.10 Centro de masas y de cortantes del

módulo uno.

N

ivel

Centro de

masas (m)

Centro de corte

(m)

Xc

m YcmX

cc Ycc

T9.4

54.33

9.

454.33

49.4

44.37

9.

444.35

39.4

34.40

9.

444.37

29.4

34.80

9.

444.44

19.4

14.81

9.

444.46



193

Tabla A.11 Centro de masas y cortantes del

módulo dos.

Ni

vel

Centro de

masas (m)

Centro de corte

(m)

Xc

m

Yc

m

X

ccYcc

T7.

14

8.047

.14

8.04

49.

056.81

8

.037.47

39.

286.83

8

.367.30

29.

236.95

8

.497.25

19.

17 6.938

.53 7.23

Tabla A.12 Centro de masas y cortantes del

módulo tres.

Ni

vel

Centro de masas

(m)

Centro de corte

(m)

Xcm

Yc

m Xcc

Yc

c

T 19.079.0

619.07

9.0

6

4 17.147.0

418.06

8.0

0

3 17.08 7.0 17.77 7.7



195

APÉNDICE B

FACTORES DE AMPLIFICACIÓN DINÁMICA PARA ZONA

RIGIDA Y FLEXIBLE

Los factores de amplificación dinámica vienen dados para los dos tipos de zona

que posee una estructura, que son la zona rígida, que se caracteriza por ser la más

cercana al centro de rigidez y la más alejada de este punto que es la zona flexible.

Existen dos valores que son el τ y el τ' que son los aplicados para la zona

flexible y rígida respectivamente, estos factores dependen de la rigidez de cada uno

de los pórticos en el nivel estudiado, el radio de giro de la planta y de las

excentricidades.

A continuación se utilizaran las plantas tipo para mostrar cómo se seleccionó

las dos zonas en la estructura tomando como base el centro de rigidez, donde los

pórticos de color azul son los ubicados en la zona rígida y los de color amarillo los de

la zona flexible. El centro de rigidez es el punto señalado con un círculo y una cruz

desde donde se miden las distancias hacia cada uno de los pórticos para determinar en

qué tipo de zona se encuentran.



Figura B.1 Zona rígida y flexible del módulo uno.



Figura B.2 Zona rígida y flexible del módulo dos



Figura B.3 Zona rígida y flexible del módulo tres.



199

Ya definidas la zona para cada pórtico se sabe cuál es el factor de amplificación

dinámica que se usara al momento de determinar los momentos de corte. El

procedimiento para el cálculo de τ y τ' ya fueron anteriormente explicados en el

capitulo cuatro y a continuación se mostraran los resultados obtenidos. (Tabla B.5

hasta Tabla B.9).

Tabla B.4 Factor de amplificación dinámica en el sentido X

del módulo uno.Nive

l

Ro

(m)

ex

(m)Εx Ωx τx τ'x

T 6.27-

0.25

-

0.041.29 2.11 1.16

4 6.27-

0.25

-

0.041.30 2.05 1.22

3 6.27-

0.24

-

0.04 1.30 2.06 1.20

2 6.13-

0.24

-

0.041.31 1.98 1.29

1 6.13-

0.24

-

0.041.25 2.43 0.89

Tabla B.5 Factor de amplificación dinámica en el sentido Y

del módulo uno.

Nive

l

Ro

(m)

ey

(m)Εy Ωy τy τ'y

T6.27

0

0.67

0

0.11

0

1.25

0

1.84

0

0.92

0

4 6.27 0.65 0.11 1.23 1.97 0.75



200

0 0 0 0 0 0

36.27

0

0.64

0

0.10

0

1.23

0

1.94

0

0.80

0

26.13

0

0.58

0

0.09

0

1.20

0

2.16

0

0.58

0

16.13

0

0.55

0

0.09

0

1.40

0

1.41

0

1.79

0


del módulo dos.

Nive

l

Ro

(m)

ex

(m)Εx Ωx τx τ'x

T 7.99 2.66 0.2 0.95-

0.26

-

0.92

4 6.89 1.91 0.2 1.07 0.92-

0.16

3 6.89 1.48 0.2 1.13 1.58 0.18

2 7.16 1.35 0.19 1.11 1.83 0.03

1 7.05-

0.36

-

0.051.11 3.92 0.08


del módulo dos.

Nive

l

Ro

(m)

ey

(m)Εy Ωy τy τ'y

T 7.99-

1.44

-

0.181.05 6.37

-

0.27

4 6.89 0.07 0.01 1.59 1.11 2.95



201

3 6.89-

0.75

-

0.111.37 1.81 1.61

2 7.16 1.34 0.19 1.32 1.42 1.32

1 7.05 0.35 0.05 1.29 1.89 1.12


del módulo tres.

Nivel

Ro(m)

ex(m)

Εx Ωx τx τ'x

T10.9

0

-

0.28

-

0.031.20 2.75 0.62

410.9

4

-

3.88

-

0.351.17 5.12 1.71

310.9

4

-

3.39

-

0.311.16 4.98 0.38

210.9

4

-

2.59

-

0.241.14 4.95 0.25

111.1

6

-

0.17

-

0.021.13 3.37 0.21


del módulo tres.

Nive

l

Ro

(m)

ey

(m)Εy Ωy τy τ'y

T10.9

0

-

0.23

-

0.021.20 2.76 0.59

410.9

4

-

0.50

-

0.051.38 1.64 1.71



202

310.9

4

-

0.26

-

0.021.38 1.62 1.69

210.9

4

-

0.12

-

0.011.42 1.47 1.91

111.1

6

-

0.020.01 1.28 2.06 1.11



203

APÉNDICE C

FUERZAS CORTANTES DEL ANÁLISIS ESTÁTICO

EQUIVALENTE

Las fuerzas o momentos cortantes vienen determinadas por los elementos ya

presentados como el factor amplificación dinámica, la fuerza cortante basal, la torsión

estática equivalente y los momentos de corte y traslación, todos estos dan como

resultado los valores necesarios para calcular las fuerzas sísmicas mostradas en el

capítulo cinco para los dos tipos de análisis.

A continuación se presentaran las tablas con los resultados de todos los valores

necesarios para obtener los momentos torsionales, solo se muestran las tablas

resultantes en el análisis del módulo uno debido a que las otras estructuras fueron

diseñadas con las mismas formulas, tablas y criterios. (Tabla C.1 hasta C.15).



204

Tabla C.1 Fuerza Cortante por nivel del módulo uno.

Ni

vel hi Wi Wihi

∑W

jhj

(Vo

-Ft) Fi Vi

T15

1630

50

2445

750

9067425

58032

19

359

193

59

412

2191

55

2629

860

16

831

361

90

39

227030

2043270

13077

49267

26

2131

30

1278

780

81

84

574

52

13

2232

55

6697

65

42

87

617

38

To

tal

9067

425

Tabla C.2 Torsión estática equivalente en el sentido X de la zona flexible

del módulo uno.

N

ivel x

τ

ex

0,0

6 Bx

-

0,06 Bx mx nx

V

i

MT

X 1

M

T X 2

T1

9.00

0.

53

1.1

4

-

1.14

1

.67

-

0.61

1

9359

322

81

-

11857

41

9.00

0.

50

1.1

4

-

1.14

1

.64

-

0.64

3

6190

594

59

-

23054

31

9.00

0.

50

1.1

4

-

1.14

1

.64

-

0.64

4

9267

806

52

-

31678

21

9.00

0.

47

1.1

4

-

1.14

1

.61

-

0.67

5

7452

927

58

-

38231



205

11

9.00

0.

58

1.1

4

-

1.14

1

.72

-

0.56

6

1738

106

028

-

34734

Tabla C.3 Torsión estática equivalente en el sentido Y de la zona flexible

del módulo uno.

ivel

B

y

τ

ey

0,0

6 By

-

0,06 By

e

my ny

V

i

MT

Y 1

M

T Y 2

10.50

1.23

0.63

-0.63

1.86 .60

19359

36062

11670

1

0.50

1.

28

0.6

3

-

0.63

1

.91 .65

3

6190

692

41

23

641

1

0.50

1.

24

0.6

3

-

0.63

1

.87 .61

4

9267

919

94

29

917

9

.50

1.

24

0.5

7

-

0.57

1

.81 .67

5

7452

104

151

38

656

19

.50

0.

77

0.5

7

-

0.57

1

.34 .20

6

1738

829

50

12

568

Tabla C.4 Torsión estática equivalente en el sentido X de la zona rígida

del módulo uno.

ivel

B

x

τ'

ex

0,

06 Bx

-

0,06 Bx mx nx

V

i

MT

X 1

M

T X 2

1

9.00

0.

25

1.

14

-

1.14 .39

-

0.89

1

9359

269

09

-

17230

41

9.00

0.

25

1.

14

-

1.14 .39

-

0.89

3

6190

501

36

-

32378

31

9.00

0.

24

1.

14

-

1.14 .38

-

0.90

4

9267

680

52

-

44278



206

21

9.00

0.

24

1.

14

-

1.14 .38

-

0.90

5

7452

792

64

-

51725

11

9.00

0.

21

1.

14

-

1.14 .35

-

0.93

6

1738

834

37

-

57326

Tabla C.5 Torsión estática equivalente en el sentido Y de la zona rígida

del módulo uno.

Nivel

By

τ

' ey0,0

6 By-

0,06 By my nyV

iM

T Y 1MT

Y 2

T1

0.50

0

.67

0.6

3

-

0.63 .30 .04

1

9359

25

167774

41

0.50

0

.49

0.6

3

-

0.63 .12

-

0.14

3

6190

40

481

-

5119

31

0.50

0

.51

0.6

3

-

0.63 .14

-

0.12

4

9267

56

175

-

5902

29

.50

0

.33

0.5

7

-

0.57 .90

-

0.24

5

7452

51

921

-

13574

19

.50

0

.55

0.5

7

-

0.57 .12

-

0.02

6

1738

69

062

-

1319



Tabla C.6 Momento de cortante en el sentido Y del nivel techo del mód

VO: NIVEL: T

193

59SENTIDO Y

PO

RTICO

KP

Y

K

PYX

KPY

X2

T

Y´

∑KP

YX2

∑KP

XY2

FLE

IBLE

TY

2H9.20

213

29

-

196227

18052

87

38

72

4922

733

1719

900-95

2G5.20

213

29

-

110911

57673

6

38

72

4922

733

1719

900-53

2F0.20

213

29

-

4266853

38

72

4922

733

1719

900-21

2E.80

213

29

10

2379

49142

0

38

72

4922

733

1719

90049

2D

.80

213

29

20

9024

20484

37

38

72

4922

733

1719

900

101

Tota

l

106

645

49227

33



Tabla C.7 Momento de cortante en el sentido X del nivel techo del mód

VO: NIVEL: T

193

59SENTIDO X

PO

RTICO

K

PX

K

PXY

KPX

Y2

T

X´

∑KP

YX2

∑K

PXY2

FLE

XIBLE

TX”

B13 5.00

3

7800

-

189000

9450

00

64

53

49227

33

171

9900 -1026

B12.50

3

7800

18

9009450

64

53

49227

33

171

9900103

B11.50

3

7800

17

0100

7654

50

64

53

49227

33

171

9900923

Tota

l

1

13400

1719

900



Tabla C.9 Momento de cortante en el sentido X del nivel cuatro del mód

VO: NIVEL: 4

361

90SENTIDO X

PO

RTICO

K

PX

K

PXY

KPXY

2 X´

∑KPY

X2

∑K

PXY2

FLEX

IBLE

TX”

B135.00

7

8560

-

392800

196400

0

1

2063

961235

8

357

4480-2063

B12.50

7

8560

39

28019640

1

2063

961235

8

357

4480206

B11.50

7

8560

35

3520

159084

0

1

2063

961235

8

357

44801856

Tota

l

2

35680

357448

0



Tabla C.10 Momento de cortante en el sentido Y del nivel tres del módu

VO: NIVEL: 3

4926

7SENTIDO Y

POR

TICO

KP

Y

KP

YX

KP

YX2

TY´

∑

KPYX2

∑

KPXY2

FLE

XIBLE

TY”

2H

-

9.20

424

19

-

390255

359

0344

985

3

97

90305

35

74480 -2355

2G-

5.20

424

19

-

220579

114

7010

985

3

97

90305

35

74480-1331

2F-

0.20

424

19

-

8484

169

7

985

3

97

90305

35

74480-51

2E4

.80

424

19

20

3611

977

334

985

3

97

90305

35

744801229

2D 9.80

42419

415706

4073921

9853

9790305

3574480

2509

Tota

212

979



l 095 0305

Tabla C.11 Momento de cortante en el sentido X del nivel tres del módu

VO: NIVEL: 3

492

67SENTIDO X

PO

RTICO

K

PX

KP

XY

KP

XY2

∑K

PYX

2

∑KPXY2

FLEX

IBLE

TX”

B13-

5.00

7

8560

-

392800

19

64000

979

03053574480 -2704

B12.50

7

8560

39

280

19

640

979

03053574480 270

B11.50

7

8560

35

3520

15

90840

979

03053574480 2433

Total

235680

3574480



Tabla C.12 Momento de cortante en el sentido Y del nivel dos del módu

VO: NIVEL: 2

5745

2SENTIDO Y

POR

TICOKPY

KP

YX

KPY

X2

T

Y´

∑KP

YX2

∑K

PXY2

LEXI

LE

Y”

2H-

9.20

5529

5

-

508714

46801

69

11

490

12762

086

506

7335 2647

2G-

5.20

5529

5

-

287534

14951

77

11

490

12762

086

506

7335 1496

2F-

0.20

5529

5

-

110592212

11

490

12762

086

506

7335 58

2E

.80

5529

5

265

416

12739

97

11

490

12762

086

506

7335 81

2D.80

5529

5

541

891

53105

32

11

490

12762

086

506

7335 19



Tota

l

2764

75

12762

086

Tabla C.13 Momento de cortante en el sentido X del nivel dos del módu

VO: NIVEL: 2

574

52SENTIDO X

PO

RTICO

K

PX

KPX

Y

KPX

Y2

T

X´

∑KP

YX2

∑K

PXY2

FLE

IBLE

TX

B13-

5.00

1

11370

-

556850

2784

250

19

151

1276

2086

506

7335-325

B120

.50

1

11370

5568

5

2784

3

19

151

1276

2086

506

733532

B114

.50

1

11370

5011

65

2255

243

19

151

1276

2086

506

7335

292

Tota

l

3

34110

5067

335



Tabla C.14 Momento de cortante en el sentido Y del nivel uno del mód

VO: NIVEL: 1

617

38SENTIDO Y

PO

RTICO

K

PY

KP

YX

KPY

X2

T

Y´

∑KP

YX2

∑KP

XY2

FLE

XIBLE

TY

2H 9.20

1

06467

-

979496

9011

367

12

348

24572

584

64287

41 -335

2G5.20

1

06467

-

553628

2878

868

12

348

24572

584

64287

41-189

2F0.20

1

06467

-

212934259

12

348

24572

584

64287

41-73

2E.80

1

06467

511

042

2453

000

12

348

24572

584

64287

41174

2D.80

106467

1043377

10225091

12348

24572584

6428741

356

Tota

5

2457



l 32335 2584

Tabla C.15 Momento de cortante en el sentido X del nivel uno del mód

VO: NIVEL: 1

617

38SENTIDO X

PO

RTICO

K

PX

KP

XY

KPX

Y2

T

X´

∑KP

YX2

∑KP

XY2

FLE

XIBLE

TX

B13-

5.00

1

41291

-

706455

3532

275

2

0579

24572

584

64287

41-189

B12.50

1

41291

706

46

3532

3

2

0579

24572

584

64287

41189

B11.50

1

41291

635

810

2861

143

2

0579

24572

584

64287

41170

Tota

l

4

23873

6428

740.5



217

APÉNDICE D

REPORTE DE ANÁLISIS SÍSMICO DEL PROGRAMA IP3-

EDIFICIOS

El programa IP3-Edificios aplica el uso del análisis dinámico espacial con tres

grados de libertad por nivel, este arroja una larga diversidad de resultados, bien sea en

tablas, imágenes o cuadros, en este apéndice se hace énfasis en los modos devibración ya que los desplazamientos y fuerzas sísmicas ya fueron presentadas en el

último capítulo de esta investigación.

Los modos de vibración para cada estructura son quince ya que el diseño está

basado en tres modos por cada nivel.

El programa IP3-Edificios realiza su diseño tomando en cuenta la cantidad de

modos de vibración que contengan el ochenta y cinco por ciento de la masa de la

estructura, a pesar de los quince modos de vibración se analiza o se toma en cuenta

principalmente las características del que absorba mayor cantidad de masa.

A continuación se muestra el reporte del análisis sísmico dinámico, con todas

las características de los modos de vibración de cada uno de la estructura seguido por

la imagen gráfica del modulo que tenga mayor participación de masa.

.



Tabla D.1 Propiedades de los modos de vibración del módulo un

Mod

o

Frecu

encia

Frec

uencia

Peri

odo

F.

Partic.

F.

Partic.

F.

Partic.

Circul

ar W

Natu

ral F

T

Seg

Mod

o Gx

Mod

o Gy

Mas

a Bx M

1 8.2581.31

4

0.76

1

286.

822.34

77.4

7%

210.34

2

1.64

6

0.60

8

-4.5

1

287.

51

0.02

%

312.44

41.98

0.50

5

25.2

2

25.0

2

0.60

%

423.63

2

3.76

1

0.26

6

-106

.38

-1.0

3

10.6

6%

527.89

1

4.43

9

0.22

52.09

-107

.92

0.00

%

634.01

4

5.41

3

0.18

5

-16.

30

-8.7

4

0.25

%

740.41

4

6.43

2

0.15

5

-77.

57

-0.6

4

5.67

%



845.36

57.22

0.13

91.55

-81.

18

0.00

%

956.03

9

8.91

9

0.11

2

-9.9

6

-6.0

3

0.09

%

1064.06

1

10.1

96

0.09

8

-53.

78

-0.6

8

2.72

%

1170.11

3

11.1

590.09 1.56

-48.

09

0.00

%

12

86.77

6

13.8

11

0.07

2

-8.2

9

-3.4

7

0.06

%

13100.6

69

16.0

22

0.06

2

50.9

20.98

2.44

%

14104.7

05

16.6

640.06

-1.3

2

46.9

9

0.00

%

15132.6

18

21.1

07

0.04

72.38 2.77

0.01

%



Figura D.2 Modo de vibración dos del módulo uno.



Tabla D.3 Propiedades de los modos de vibración del módulo do

Mod

o

Frecu

encia

Frec

uencia

Peri

odo

F.

Partic.

F.

Partic.

F.

Partic.

Circul

ar W

Natu

ral F

T

Seg

Mod

o Gx

Mod

o Gy

Mas

a Bx M

1

10.63

3

1.69

2

0.59

1

290.

42

23.3

2

73.7

8%

2

12.38

7

1.97

1

0.50

7

-54.

35

228.

58

2.58

%

3

14.60

5

2.32

5 0.43

-30.

69

-189

.58

0.82

%

4

27.91

5

4.44

3

0.22

5

-108

.68

-0.9

9

10.3

3%

5

31.34

2

4.98

8 0.2 8.12

-77.

59

0.06

%

6

33.49

6

5.33

1

0.18

8

-4.5

1

-78.

57

0.02

%

7

46.60

7

7.41

8

0.13

5

-90.

39

-0.2

1

7.15

%



8 52.1

8.29

2

0.12

1 0.66

-89.

78

0.00

%

9

56.98

1

9.06

9 0.11 1.4

22.1

3

0.00

%

10

73.34

7

11.6

73

0.08

6

-55.

12

-0.6

9

2.66

%

11

79.42

9

12.6

41

0.07

9

-0.9

3

47.7

2

0.00

%

12

90.63

4

14.4

25

0.06

9

-1.7

0

-7.9

6

0.00

%

13

111.3

71

17.7

25

0.05

6

54.0

3 3.07

2.55

%

14

118.0

29

18.7

85

0.05

3

-4.6

3

48.7

4

0.02

%

15

134.4

32

21.3

96

0.04

7 5.7

10.7

7

0.03

%



Figura D.4 Modo de vibración dos del módulo dos.



8

49.05

5

7.80

7

0.12

8 8.7

-114

.99

0.03

%

9

56.27

3

8.95

6

0.11

2

-10.

08 5.46

0.04

%

10

70.74

4

11.2

59

0.08

9

-72.

14

-15.

63

2.19

%

11

73.71

3

11.7

32

0.08

5

18.3

9

-64.

43

0.14

%

12

84.38

6

13.4

3

0.07

4

-6.4

4

-6.2

0

0.02

%

13

104.0

82

16.5

65 0.06

57.7

2

42.8

2

1.40

%

14

106.7

5

16.9

9

0.05

9

48.0

2

-53.

17

0.97

%

15

121.8

38

19.3

91

0.05

2 4.48

16.0

5

0.01

%

14118.0

2918.7

850.05

3-4.6

348.7

40.02

%

15 134.4 21.3 0.04 5.7 10.7 0.03



32 96 7 7 %



Figura D.6 Modo de vibración uno del módulo tres.



228

APÉNDICE E

RESUMEN DEL INFORME GEOTECNICO

Generalidades:

El estudio geotécnico fue realizado por la Empresa IMPECCIONES-

PROYECTOS-CONSTRUCCIONES C.A, los ensayos practicados fueron los

siguientes:

• Clasificación visual

• Contenido de humedad (AASHTO T-217)

•

Granulometría por tamizado (ASTM E-11)

• Limite de consistencia (ASTM D-423, D-424)

• Peso Unitario.

La exploración de subsuelo se realizo mediante ensayos de penetración

dinámica con la prueba S.P.T, según la especificación D-1518-635 de la A.S.T.M.

Geología:

La geología está definida por una superficie donde afloran rocas pertenecientes

a las provincias geológicas de Imataca y Pastora separadas por la llamada falla de

Gurí.



229

El perfil litológico de las perforaciones realizadas corresponde a una secuencia

de arenas provenientes de la descomposición de las rocas graníticas de las intrusiones

jóvenes (de 1300 a 1500 m.a

Nivel freático:

Para los días de ejecución de las perforaciones (mayo del 2001), ocurrieron

lluvias esparcidas, pero el nivel freático no se localizo; siendo la humedad promediode 8.91% con variaciones que van desde un mínimo de 2.61% en el metro uno de la

perforación P-6 hasta un máximo de 27.02% en el metro sesenta y cinco de la

perforación P-22.

En general, el contenido de la humedad del suelo presento poca variación con la

profundidad.



230

Figura E.1 Croquis de perforaciones.

Consideraciones sísmicas:

De acuerdo con las Normas Venezolanas Edificaciones Sismorresistentes

COVENIN-FUNVISIS 1756-2001, el área de estudio se localiza dentro de la zona

sísmica N 3, de acuerdo al Mapa de Zonificación Sísmica (este mapa fue explicado

en el Capitulo Tres). Atendiendo a la clasificación geotécnica del suelo, este se

clasifica como un Perfil S1.

Consideraciones geotécnicas de la zona



231

De acuerdo con los resultados obtenidos del ensayo de penetración standard y

laboratorio de suelos, el perfil característico del suelo lo constituye una distribución

uniforme de arenas medias a densas con finos no plásticos y fragmentos de cuarzo y

roca meteorizada superficialmente.

Los valores de SPT, indican una densidad relativa de media a alta con

propiedades geotécnicas aptas para fundaciones superficiales.

La profundidad de la roca queda definida por el rechazo a un metro de

profundidad, no se recupero núcleos por el límite económico fijado en el contrato del

trabajo exploratorio.

En general el tipo de suelo explorado se considera con propiedades geotécnicas

aptas para fundaciones superficiales.

Resistencia del suelo:

La carga admisible presentada por el suelo explorado para el diseño de las

fundaciones viene representada en la siguiente tabla:

Tabla E.2 Valores de diseño.

Valores de diseño

Tipo

de fundaciónProfundidad (m)

Carga

admisible (Kg/cm2)

Superfi

cial

0.50 a 1.00 1.50

1.00 a 1.70 5.00



232

Conclusiones y recomendaciones:

Para la estimación de la capacidad de carga de fundaciones profundas (pilotes),

se requiere una exploración más profunda.

Los resultados obtenidos por la exploración del subsuelo indican que el terreno

presenta una litología uniforme con la profundidad, manteniéndose la misma

secuencia en las perforaciones realizadas.

La profundidad del lecho rocoso varía entre 1.00 metros y 1.65 metros y se

determino por el rechazo de la sonda, ya que el alcance del estudio exploratorio no

contempla su verificación por métodos rotativos como es usual para una evaluación

más completa.



Hoja de Metadatos para Tesis y Trabajos de Ascenso – 2/5

Líneas y sublíneas de inestiga,ión0=rea Sub1rea

epartamento de 6ngeniería Ciil 6ngeniería Ciil

$esumen (abstra,t)0

El presente estudio tiene como objetivo eneral, !Comparar los métodos estáticos y dinámicoscontemplados en la "orma Edi#icaciones $ismorresistentes %&'()*% en su aplicación a unaestructura de concreto armado de seis niveles destinada a uso hospitalario ubicada en elMunicipio Piar, Estado Bolívar+, haciendo en#oue principalmente en las #uer-as sísmicas y los

despla-amientos laterales de la edi#icación. a investiación desarrollada estará enmarcadadentro del dise/o documental ya ue la #uente principal de datos para llevar a cabo el análisissísmico de estructuras está constituida por documentos escritos, los cuales selecciona elinvestiador de acuerdo a la pertinencia del estudio ue reali-a y será comprendida como unainvestiación descriptiva comprende la descripción, reistro, análisis e interpretación de lanaturale-a actual, y la composición o procesos de los #enómenos. En la investiación se llevo acabo dos tipos de métodos sísmicos con la #inalidad de comparar sus resultados y determinarla importancia ue tiene cada uno, el primer análisis ue se reali-o el análisis estáticoeuivalente y el seundo análisis reali-ado #ue el dinámico, el cual #ue aplicado haciendo usodel $o#t0are 1P2)Edi#icios en su versión &.3, en este mismo prorama #ue reali-ado el cálculoestructural por lo cual se #acilitó el análisis al tener ya de#inida la estructura de concreto

armado. 4l #inal se compararon los análisis y se determinaron las comparaciones y laimportancia de cada uno de ellos al momento de reali-ar el estudio sismorresistente de unaedi#icación, teniendo como resultados enerales ue las #uer-as sísmicas y despla-amientos enla mayoría de los casos son mayor en el análisis dinámico, todo esto debido a #actores deampli#icación normativos ue reuiere este análisis. Con las comparaciones también se pudodeterminar la in#luencia de las irreularidades de las plantas en los resultados sísmicos, siendoéstos muy variables ante la poca uni#ormidad de los niveles.




Contribuidores0Apellidos y Nombres $5L / Código CVLAC / e-mail

ro.esor Carlos >rus$5L CA AS T8 ? "8

CVLAC '!'::!@& e-mail ,mgrus*gmail!,om e-mail

ro.esor >ioanni >rie,o$5L CA AS T8 "8 ?

CVLAC '!':'!9: e-mail grie,ogio*ya+oo!,om e-mail

ro.esor Mario Castro$5L CA AS T8 "8 ?

CVLAC !;%'!@9 e-mail Mario,ast*+otmail!,om e-mail

$5L CA AS T8 "8

CVLAC e-mail e-mail

7e,+a de dis,usión y aproba,ión0

A<o Mes ía;%; ;9 ;'

LenguaBe0 spa




Ar,+io(s)0Nombre de ar,+io Tipo M6M3

T3S6S C5MA$AC6N 3 AN=L6S6S SDSM6C5S!pd. Apli,ation/7

Caracteres permitidos en los nombres de los archivos5 A E C 3 7 > F 6 " G L M N 5 H $ S T8 V I ? J 4 a b , d e . g + i B K l m n o p 2 r s t u y ; % 9 : & ' @ O - .

Al,an,e03spa,ial 0 8pataP 3stado Eolíar 67pcional8

Temporal0 a<os 67pcional8

Título o >rado aso,iado ,on el trabaBo0

1neniero Civil

Niel Aso,iado ,on el TrabaBo0 Prerado universitario

=rea de 3studio0

9epartamento de 1neniería Civil

6nstitu,ión(es) 2ue garantia(n) el Título o grado0

:niversidad 9e 7riente, ";cleo de Bolívar.




ere,+os0

comparacion de analisis sismicos

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