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OINFE
COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU
AGOSTO 2008
PROYECTOS DE CENTROS PROYECTOS DE CENTROS EDUCATIVOS:EDUCATIVOS:
““ASPECTOS DE DISEÑO, REPARACION ASPECTOS DE DISEÑO, REPARACION Y REFORZAMIENTO ESTRUCTURALY REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL”
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Objetivos
• Historia
• Historia Sísmica
• Clasificación de Daños
• Tecnicas de Reforzamiento
• Otros Aspectos
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UN POCO DE HISTORIA…Primeros Colegios de CºAº (1910)
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Grandes Unidades Escolares-1950
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Colegios Modernos -1960
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Sitio y fuentede actividad sísmica alta
PERÚPERÚ
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Evolución de la Norma Sísmica
Año Sismo PGA (g) M Norma
1966 Lima 0.27 7.5 -
1970 Huaraz 0.11 7.7 -
1974 Lima 0.20 7.5 -
1977 - - - RNC – 77
1996 Nazca 6.7 -
1997 - - - E.030.97
2001 Ocoña 0.295 6.9
2003 E.030.03
2006 E.030.06
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Sismo de Lima: 24 mayo 1940,
M=8.2(VII-VIII MM)
EPICENTRO
LIMA
• 179 muertos.• 3500 heridos.• Daños en Escuela
Nacional de Agricultura (La Molina)
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Escuela Nacional de Agricultura: 24 mayo 1940
Desplome de Muros
(La Molina)
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Sismo de Lima: 17 octubre 1966
(Ms=7.5)
• 100 muertos.• Amáx = 269 gal (Lima)
EPICENTRO
LIMA
HUACHO
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Colegio en Huacho: 17 octubre 1966
Fallas en Columnas
Esquemas
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Colegio en Lima: 17 octubre 1966Fallas en Columnas (1° Piso)
Esquema
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Sismo de Chimbote: 31
mayo 1970 (Ms=7.75)
• 70000 muertos.
• 150000 heridos.
• 6730 aulas destruidas.
• A máx = 105 gal (Lima)
CHIMBOTE
CASMAHUARAZ
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Colegio en Casma: 31 mayo 1970
Techo totalmente desplomado
Techo caído sobre carpetas
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Colegio en Casma: 31 mayo 1970
Techo metálico flexible
Columna sin estribos de confinamiento adecuados
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Colegio 1 en Chimbote: 31 mayo 1970
Fachada longitudinal con columnas “largas”
Fachada longitudinal con columnas “cortas”
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Colegio 2 en Chimbote: 31 mayo 1970
Fachada longitudinal con columnas muy flexibles
Columna “corta” por tabiques altos a ambos lados
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Colegio en Huaraz: 31 mayo 1970
Dirección de pórticos colapsada, dirección de muros de albañilería sin daños.
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Sismo de Lima: 3 octubre 1974
(Ms=7.6)
• 78 muertos.
• 2500 heridos.
• Amáx =193 gal (Lima)
EPICENTRO
LIMA
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Colegios en Lima: 3 octubre 1974
Fallas en Columnas
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U. Agraria en Lima: 3 octubre 1974
Fallas en Columnas (La Molina)
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Criterios Asumidos en los Diseños Estructurales
• Resistir sismos leves sin daños en la estructura
• Resistir sismos moderados considerando daños estructurales leves y algún daño en elementos no estructurales.
• Resisitir sismos severos con la posibilidad de daños estructurales importantes.
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Importancia de los Centros Educativos
• Servirá como refugio post-evento sísmico
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MODULOS CONSTRUIDOS HASTA 1997 POR INFES
• En la Costa:– Módulo Tipo 780
• En la Sierra– Módulo Tipo BLOQUETA
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Sistema 780
CE MAGDALENA
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Sistema Bloqueta (Sierra)
CE 70315
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Sistema Bloqueta (Sierra)
CE 70315
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Nivel de Daño Observado
• Daños Importantes
• Daños Menores
• Sin Daño
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Daños Importantes
CE JOSE MARIA MORANTE
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Daños Importantes
CE JOSE MARIA MORANTE
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Daños Menores
CE 40245
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Daños Menores
CE 40245
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Sin Daño
CE SEBASTIAN BARRANCA
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Sin Daño
CE SEBASTIAN BARRANCA
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Resumen de Centros Educativos construidos por INFES en el Sur del País al 23-06-01
LOCALIDAD N° CENTROS EDUCATIVOSAREQUIPA 83AREQUIPA 30CAYLLOMA 7CASTILLA 3LA UNION 4CONDESUYOS 3CARAVELI 12CAMANA 11ISLAY 13MOQUEGUA 17ILO 3MARISCAL NIETO 9GRAL. SANCHEZ CERRO 5TACNA 17TACNA 15CONDARAVE 1TARATA 1AYACUCHO 5PAUCAR DEL SARA SARA 1PARINACOCHAS 4
TOTAL 122 CENTROS EDUCATIVOS
RESUMEN
Total: 122 Obras
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Nivel de Daño
0
5
0
0
1
0
10
5
0
0
1
0
4
1
0
Sin Daño
Daño Menor
Daño Importante
LEYENDA
SARA SARA
LA UNION
CONDESUYOS
CASTILLA
CAYLLOMA
AREQUIPA
GRAL SANCHEZ CERRO
MARISCAL NIETO
ILO
CANDARAVE
JORGE BASADRE
TACNA
TARATA
CAMANA
ISLAY
8
4
5
5
1
7
4
1
1
9
1
20
5
22
1
01
3
0
0
1
2
0
0
4
3
2
0
3
0
CARAVELI
PARINACOCHAS
PAUCAR DEL
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Desempeño real de las Estructuras INFESArequipa – Moquegua - Tacna
Sismo 23 de Junio 2001
65%
4%
31%
Daños Importantes
Daños Menores
Sin Daño
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Inspección
CE NUESTRA SRA. DE LA CANDELARIA
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Inspección
CE NUESTRA SRA. DE LA CANDELARIA
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SISTEMA 780 - 93
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Estructura Original - Flexible
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Técnicas de Reforzamiento empleados por el INFES
• Técnica de “Aletas”
• Técnica de “Vano Lleno”
• Técnica de “Arriostres Metálico en Cruz ”
• Técnica de “Pórticos Rigidizantes”
• Técnica de “Pórtico Sísmico Complementario”
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Técnica de “Aletas”
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Técnica de “Aletas” - Detalles
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Técnica de “Aletas” - Detalles
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Técnica de “Aletas” - Detalles
CE JOSE MARIA MORANTE
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Técnica de “Aletas” - Vistas
CE JOSE MARIA MORANTE
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Técnica de “Aletas” - Detalles
CE JOSE MARIA MORANTE
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Técnica Vano Lleno
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Técnica Vano Lleno - Detalles
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Técnica Vano Lleno - Detalles
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Colocación de varillas
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Técnica Vano Lleno - Vistas
IST LUIS E. VALCARCEL
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Técnica Vano Lleno - Vistas
IST LUIS E. VALCARCEL
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Técnica de Arriostres en Cruz
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Técnica de Arriostres en Cruz-Vistas
CEI SEMIRURAL PACHACUTEC
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Técnica de Arriostres en Cruz-Vistas
CEI SEMIRURAL PACHACUTEC
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Técnica del Pórtico Rigidizante
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Técnica Pórtico Rigidizante
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Técnica del Pórtico Sísmico Complementario
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Técnica del Pórtico Sísmico Complementario - Detalle
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Técnica del Pórtico Sísmico Complementario - Vista
CE 40039
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Técnicas DE REFORZAMIENTO
SISMO - Arequipa 23 de Junio 2001SISMO - Arequipa 23 de Junio 2001
M=6.1, PGA=0.295 gM=6.1, PGA=0.295 g
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Comparación Norma 1977 - 2006
N.Sísmica 1977N.Sísmica 1977 N. Sísmica 2006N. Sísmica 2006
Z= 1.00 Z=0.40
U=1.30 U=1.50
C=0.40 C=2.50
S=1.40 S=1.40
R=4 R=8
V/W=0.18 V/W=0.21
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SISTEMA 780 - 97
CURVA DE CAPACIDAD Módulo 780 - 3AU/3AU
0
0.1
0.2
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
Desplazamiento (m)
BSC (
Q/W
)
780-77
780-97
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Colegios a partir de 1997
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MAXIMAS DISTORSIONES DE ENTREPISO
0
1
2
0.0000 0.0050 0.0100 0.0150 0.0200
DISTORSION
PIS
O
780-93780-97LIMITE E-030-2003
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Y los colegios construidos antes de la Norma E.030.97?
Estrategias de Evaluación:
1.00 Trabajos de Campo:
- Planos de Replanteo Estructural.
- Estudio de Materiales.
- Estudio de Suelo y otros.
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Y los colegios construidos antes de la Norma E.030.97?
Estrategias de Evaluación:
2.00 Trabajo en Gabinete:
-Metodología de análisis:
Lineal, Estático ó Dinámico
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Incursión al Análisis Estático NO-Lineal
METODO DE EVALUACION: CAPACIDAD - DEMANDASTANDARD FEMA 356, Simo, Arequipa 23 J unio 2001
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 5 10 15 20
Sd (cm)
Sa
(g)
CAPACIDAD-780-935.00%7.50%10%20%
CURVA DE CAPACIDAD - STANDARD FEMA 356 Módulo de 06 Aulas
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Desplazamiento (m)
BSC (
Q/W
)
780-77
780-97
Espectro Respuesta de AceleracionesArequipa 21 de Junio 2001
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.00 2.50 5.00 7.50 10.00T (s)
Sa
(g
)
5% Damping 7.5% Damping 10% Damping 20% Damping
SISMO, AREQUIPA 23 DE J UNIO 2001 - M=6.9(PGA=295 gals)
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
T (s)
a (g
)
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NUEVAS ALTERNATIVAS CONSTRUCTIVAS EN OBRAS NUEVAS
• Sistema V-2002
• Sistema MS-122
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Sistema V-2002
CE MATELLINI
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Sistema V-2002
CE MATELLINI
OINFE
Sistema V-2002
CE MATELLINI
OINFE
Sistema MS-122
PROTOTIPO
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Sistema MS-122
PROTOTIPO
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Daños por corrosión del Concreto
• Periodo de garantía de 7 años.
• Cuando aparecen???
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Mas daños..
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Mas daños…
Periodo de garantía de 7 años.
Cuando aparecen???
7-10 años
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Soluciones
• Limpieza der refuerzo dañado
• Monitoreo de daños
• Sustituir (lo menos deseable)
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- Consideramos que la intención de nuestra Norma E.030 es guiarnos en la elaboración
de Proyectos de Obras Nuevas básicamente, por lo que consideramos que surge la
necesidad de elaborar una Normativa para la Evaluación y Diseño Sismorresistente de
Edificaciones Existentes
CONCLUSIONES
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En el caso particular de las escuelas, esto es mas que una necesidad es una prioridad, ya
que en muchas de las edificaciones el nivel de intervención se define a priori y fácilmente
como “demoler y sustituir por Obras Nuevas”, situación con lo que “ahorramos esfuerzos”
en la elaboración de los Proyectos.
CONCLUSIONES
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Sin embargo genera gastos de hasta el 200% mayores que al buscar la posibilidad de Rehabilitar y/o
Reforzar con objetivos razonables de desempeño estructural.
CONCLUSIONES