Estudio de vulnerabilidad sísmica para la ampliación a dos pisos de una vivienda para uso residencial en Bogotá

Se presentará la siguiente investigación, la cual busca realizar un análisis de la vulnerabilidad sísmica y la respuesta estructural para la construcción de un segundo nivel en una residencia situada en la ciudad de Bogotá la cual fue edificada previamente de la implementación de las norma de constr...

Full description

Autores:
Cleves Olaya, Juan Manuel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10654/39802
Palabra clave:
EDIFICIOS - EFECTOS SISMICOS
CONSTRUCCION DE VIVIENDAS
Seismic vulnerability
structural pathology
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design spectrum
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Vulnerabilidad sísmica
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description Se presentará la siguiente investigación, la cual busca realizar un análisis de la vulnerabilidad sísmica y la respuesta estructural para la construcción de un segundo nivel en una residencia situada en la ciudad de Bogotá la cual fue edificada previamente de la implementación de las norma de construcción sismo resistente NSR-10, planteando una alternativa de intervención si la estructura lo requiere, para tal efecto el trabajo se dividirá en dos etapas, trabajos de campo y oficina, en la primera etapa se recopilara información del predio, se realizaran levantamientos topográficos, arquitectónicos, estudio de suelos, se identificaran los elementos estructurales y no estructurales se definirá su situación patológica mediante la recuperación de muestras de la estructura y del suelo, se realizaran ensayos de laboratorio a fin de conocer las características físicas y mecánicas de los materiales recuperados. Con la indagación y datos recogidos en campo se realizará en la oficina el diagnostico de vulnerabilidad de la estructura existente y se procederá a realizar el diseño de reforzamiento y el tipo de intervención para cumplir con la NSR-10, teniendo en cuenta la adición del segundo nivel. Se pretende que esta metodología se pueda replicar en edificaciones de características similares, que han sido construidas en sectores vulnerables y sin tener en cuenta las normas NSR-10.
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Con la indagación y datos recogidos en campo se realizará en la oficina el diagnostico de vulnerabilidad de la estructura existente y se procederá a realizar el diseño de reforzamiento y el tipo de intervención para cumplir con la NSR-10, teniendo en cuenta la adición del segundo nivel. Se pretende que esta metodología se pueda replicar en edificaciones de características similares, que han sido construidas en sectores vulnerables y sin tener en cuenta las normas NSR-10.Resumen ............................................................................................................................ 11 Abstract ............................................................................................................................. 12 1. Introducción .......................................................................................................... 13 2. Planteamiento del Problema. ................................................................................. 14 3. Objetivos ............................................................................................................... 15 3.1. Objetivo General ................................................................................................... 15 3.2. Objetivos Específicos ............................................................................................ 15 4. Antecedentes de la Investigación .......................................................................... 17 5. Marco de Referencia ............................................................................................. 19 6. Metodología de Investigación ............................................................................... 20 7. Localización de la Edificación .............................................................................. 21 8. Antecedentes de la Edificación ............................................................................. 22 8.1. Descripción Histórica e Indagación de la Construcción ....................................... 22 8.2. Descripción Arquitectónica ................................................................................... 23 8.3. Descripción Estructural ......................................................................................... 24 8.4. Clasificación de la Edificación .............................................................................. 26 9. Trabajo en Campo ................................................................................................. 27 9.1. Levantamiento Estructural .................................................................................... 29 9.2. Verificación del Refuerzo ..................................................................................... 30 9.3. Investigación del Subsuelo .................................................................................... 31 9.4. Topografía del Terreno ........................................................................................... 31 9.5. Geología ................................................................................................................ 32 9.6. Geomorfología ...................................................................................................... 32 9.7. Exploración del Subsuelo ....................................................................................... 32 9.7.1. Caracterización Geomecánica ................................................................................ 34 9.7.2. Ensayos de Laboratorio del Suelo ............................................................................ 35 9.7.2.1. Humedad Natural ................................................................................................ 35 9.7.2.2. Límites de Consistencia: ....................................................................................... 35 9.7.2.3. Distribución Granulométrica. ................................................................................. 36 9.7.2.4. Peso Unitario. ......................................................................................................... 36 9.8. Caracterización del Perfil del Suelo ........................................................................ 36 9.9. Aspectos Sísmicos del Subsuelo ............................................................................. 38 10. Capacidad Portante y Análisis de Asentamientos ................................................. 40 10.1. Capacidad Portante ................................................................................................ 40 10.2. Análisis de Asentamientos ...................................................................................... 44 10.3. Conclusiones y Recomendaciones de Análisis del Suelo ......................................... 47 11. Ensayos Realizados al Concreto de la Estructura ................................................. 48 11.1. Resistencia a la Compresión del Concreto ............................................................ 48 11.2. Ensayo de Carbonatación ...................................................................................... 49 11.2.1. Análisis de Resultados de los Ensayos con Fenolftaleína ..................................... 51 12. Patología Estructural de la Edificación ................................................................. 52 12.1. Inspección Visual de la Estructura y Calidad de los Materiales ........................... 52 13. Trabajo de Oficina ................................................................................................. 53 13.1. Modelación Estructural ......................................................................................... 53 13.2. Bases de Cálculo ................................................................................................... 53 13.3. Modelo Matemático .............................................................................................. 54 13.4. Propiedad de los Materiales .................................................................................. 54 13.5. Parámetros de Calidad de Diseño y Construcción ................................................ 55 13.5.1. Calificación de las Estructuras. ............................................................................. 55 13.5.2. Parámetros Sísmicos de Diseño y Ubicación en el Mapa de Zona de Amenaza Sísmica .................................................................................................................. 56 13.6. Coeficientes de Disipación de Energía .................................................................. 58 13.7. Combinaciones de Carga ....................................................................................... 59 13.7.1. Combinaciones Para Derivas................................................................................. 59 13.7.2. Combinaciones Para Diseño .................................................................................. 60 13.8. Valoración de Cargas ............................................................................................ 61 13.8.1. Carga Muerta ......................................................................................................... 62 13.8.2. Carga Viva ............................................................................................................. 62 13.8.3. Cargas de Viento ................................................................................................... 63 13.9. Solicitudes Sísmicas .............................................................................................. 63 13.10. Índices de Vulnerabilidad Sísmica ........................................................................ 63 13.10.1. Índices de Flexibilidad ........................................................................................ 63 13.10.2. Índices de Sobreesfuerzo ..................................................................................... 68 14. Análisis de Vulnerabilidad .................................................................................... 69 14.1. Diagnóstico del Estado Actual de la Estructura y Condiciones Para Soportar Sismos ................................................................................................................... 69 14.1.1. Primer Nivel – Estructura Año 1994 ..................................................................... 69 15. Alternativa de Intervención ................................................................................... 71 15.1. Intervención del Sistema Estructural (Alternativas de Reforzamiento) ................ 71 15.1.1. Encamisado de Columnas ..................................................................................... 72 15.1.2. Encamisado de Vigas ............................................................................................ 73 16. Presupuesto ............................................................................................................ 75 17. Requerimientos de Licencia de Construcción ....................................................... 76 Conclusiones ..................................................................................................................... 77 Recomendaciones .............................................................................................................. 78 Bibliografía ....................................................................................................................... 79The following work aims to analyze the seismic vulnerability and the structural response for the construction of a second level in a house located in the city of Bogotá which was built before the implementation of the NSR-10 earthquake resistant construction standard, proposing An alternative intervention if the structure requires it, for this purpose the work will be divided into two stages, field work and office, during the field work information on the property will be collected, topographic and architectural surveys will be carried out, soil studies will be carried out. Structural and non-structural elements will be identified, their pathological situation will be defined by recovering samples of the structure and soil, and laboratory tests will be carried out in order to know the physical and mechanical characteristics of the recovered materials. With the information collected in the field will carry out in the office the vulnerability diagnosis of the existing structure and the reinforcement design and type of intervention will be carried out to comply with NSR-10, taking into account the addition of the second level. It is intended that this methodology can be replicated in buildings with similar characteristics, which have been built in vulnerable sectors and without taking into account the NSR-10 standards.PregradoEs wird die folgende Untersuchung vorgestellt, die eine Analyse der seismischen Verwundbarkeit und der strukturellen Reaktion für den Bau eines zweiten in einem Wohnhaus in der Stadt Bogotá, das vor der Umsetzung des NSR-Erdbebenbaustandards gebaut wurde, durchführen soll -10, Vorschlag einer alternativen Intervention, wenn die Struktur dies erfordert, zu diesem Zweck werden die Arbeiten in zwei Phasen unterteilt, Feld- und Büroarbeiten, in der ersten Phase werden Informationen über das Grundstück gesammelt, topografische und architektonische Untersuchungen durchgeführt Untersuchung von Böden, Identifizierung von strukturellen und nicht-tragenden Elementen, Bestimmung ihrer pathologischen Situation durch Gewinnung von Proben der Struktur und des Bodens, Durchführung von Labortests, um die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der gewonnenen Materialien zu kennen. Mit der Untersuchung und den im Feld gesammelten Daten wird die Schwachstellendiagnose der bestehenden Struktur im Büro durchgeführt und die Bewehrungsplanung und die Art des Eingriffs werden durchgeführt, um die NSR-10 zu erfüllen, unter Berücksichtigung der Ergänzung von die zweite Ebene. Es ist beabsichtigt, diese Methodik in Gebäuden mit ähnlichen Eigenschaften, die in gefährdeten Sektoren gebaut wurden und ohne Berücksichtigung der NSR-10-Normen, zu replizieren.applicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertoEstudio de vulnerabilidad sísmica para la ampliación a dos pisos de una vivienda para uso residencial en BogotáSeismic vulnerability study for the expansion to two floors of a house for residential use in BogotáEDIFICIOS - EFECTOS SISMICOSCONSTRUCCION DE VIVIENDASSeismic vulnerabilitystructural pathologystructural reinforcementstructural systemsdesign spectrumbuildingsconstructiondiagnosisVulnerabilidad sísmicapatología estructuraledificacionesconstrucciónreforzamiento estructuralsistemas estructuralesespectro de diseñodiagnosticoTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fIngeniería CivilFacultad de Estudios a DistanciaUniversidad Militar Nueva GranadaAndes, U. d. 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Características típicas de la vivienda en sectores de población vulnerable en Bogotá. Tecnura, 17, 113-121.Campus UMNGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-83420http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/39802/2/license.txta609d7e369577f685ce98c66b903b91bMD52ORIGINALCleves, Juan Manuel, Silva Jeferson (2020).pdf.pdfCleves, Juan Manuel, Silva Jeferson (2020).pdf.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf3923706http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/39802/1/Cleves%2c%20Juan%20Manuel%2c%20Silva%20Jeferson%20%282020%29.pdf.pdfe6e1814892b1bcd358c77e7b7acf5d26MD51THUMBNAILCleves, Juan Manuel, Silva Jeferson (2020).pdf.pdf.jpgCleves, Juan Manuel, Silva Jeferson (2020).pdf.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5392http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/39802/3/Cleves%2c%20Juan%20Manuel%2c%20Silva%20Jeferson%20%282020%29.pdf.pdf.jpg1525156cfb81bbc676eb11be92bf3cf7MD5310654/39802oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/398022021-12-29 01:03:43.312Repositorio Institucional 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