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• Carlos Perez

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Corporación de Desarrollo Tecnológico Encuentro Construcción Universidad 2011 13 mayo 2011

“Lecciones para la Ingeniería Estructural” Alfonso Larraín www.cdt.cl Corporación de Desarrollo Tecnológico

1 de 116 págs.

Lecciones del Terremoto 27 febrero 2010 CCHC Alfonso Larraín Vial Alfonso Larraín V. y Asociados

Abril 2011

Terremoto por subducción

Doble falla

Desplazamientos

Registro de aceleraciones máximas obtenidas (valores no corregidos)

[Ref.: Boroschek R., Soto P., Leon R., Comte D. “Terremoto centro sur Chile 27 de febrero 2010 Informe Preliminar Nº4” , Departamento de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Santiago, Chile , 2010]

Comparación de Espectros

[Ref.: Boroschek R., Soto P., Leon R., Comte D. “Terremoto centro sur Chile 27 de febrero 2010 Informe Preliminar Nº4” , Departamento de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Santiago, Chile , 2010]

Edificaciones dañadas en el terremoto • Menos del 1% de las construcciones modernas tuvo algún daño en el terremoto • En Concepción hay 12 edificios gravemente dañados; en Santiago 11 edificios; en Viña del Mar 14; en Chillán 1 y en Talca 2. Menos de 3‰ de las construcciones. • Sin embargo hay muchos daños en construcciones de adobe y tierra. • También existen muchos daños en elementos no estructurales que significará poner mayor cuidado y mejorar las normas. Mas del 70% del valor está en estos elementos.

1960 vs 2010 Comparación de fuerzas y destrucción

Daños - Fallas de Compresión en muros - Fallas por pandeo de muros delgados - Fallas por falta de confinamiento - Fallas por aceleraciones verticales altas

Colapso edificio

Concepción

Piso Blando

Concepción

Pilar sin confinar

Santiago

Detalle unión viga columna

Santiago

Pilar sin estribos en todo el alto de la viga

Falla Columna Corta

Viña del Mar

Falla Muro por Compresión y Pandeo

Viña del Mar

Falla Muro por Compresión

Viña del Mar

Falla Muro por Compresión

Colapso 1er Piso

Maipú, Santiago.

Santiago

Falla Manguitos

Titanium, Santiago

Torre Titanium

Diseño de un edificio de 52 pisos con disipación de energía.

Pisos: 52 Subt: 7 T = 5.64s Año: 2010

Santiago, Chile.

Titanium es el edificio más alto construido en Chile en la actualidad.

Torre Titanium

Para uso comercial y oficinas con plantas libres de 1350 a 1950 m²

Torre Titanium

Torre Titanium

US $120 Millones SUPERFICIE 130.000m² CONSTRUCCION Enero’07 – Sep’09

190 METROS

52 PISOS +7 SUBTERRANEOS

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

PROPIEDAD:

Inmobiliaria Titanium S.A.

ARQUITECTURA:

SENARQ S.A. Abraham Senerman

CONSTRUCTORA:

SENARCO S.A.

CÁLCULO:

ALFONSO LARRAIN Y ASOCIADOS

ASESOR INTERNACIONAL DE CÁLCULO JOSEPH COLACO, CBM ENGINEERS REVISIÓN DE CÁLCULO TOMAS Y MARIO GUENDELMAN INGENIERIA DISIPADORES ENERGIA JUAN CARLOS DE LA LLERA, SIRVE TUNEL DE VIENTO

RDWI ANEMOS (Londres)

MECANICA DE SUELOS

HECTOR VENTURA

REV. MEC. DE SUELOS

ISSA KORT

ASESOR SISMOLOGICO

RODOLFO SARAGONI

MODELACIÓN ENERGÉTICA

INTEGRAL INGENIEURE (Alemania)

ASCENSORES

EDGETT WILLIAMS CONSULTING GROUP (USA)

Torre Titanium

Estructuración Piso Tipo

Torre Titanium

Materiales Hormigón de fundaciones, muros, losas

H40-90C y H60-90C

Acero para hormigón armado Perfiles Acero Perfiles tubulares Pernos y anclajes Soldadura para acero A42-27ES Soldadura para acero A37-24ES

A63-42H A42-27 ES ASTM A53 A42-23 E 70 11 E 60 11

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium: Muros Bajantes

Torre Titanium: Muros Bajantes

Torre Titanium: Pilares y muros confinados

Características – Espesores de muros fijos (70 cm) y variables – Dimensiones de pilares ochavados variables según piso y posición

Torre Titanium: Pilares y muros confinados

Torre Titanium: Pilares y muros confinados

Torre Titanium: Ferro concreto

Torre Titanium: Ferroconcreto

Torre Titanium: Ferroconcreto

Torre Titanium: Columnas

Columnas de hormigón armado revestidas de acero

Torre Titanium: Columnas

Permitieron construir hasta 15 metros de altura sin alzaprimas adicionales.

Torre Titanium: Columnas

Torre Titanium: Hall de Acceso

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium: Losa de Trancamiento – e = 30 - 40cm

Losa de trancamiento (transferencia de corte)

Torre Titanium: Vigas Pretensadas

Torre Titanium: Vigas Pretensadas

Torre Titanium

Losetas prefabricadas

Torre Titanium: Losetas prefabricadas

Torre Titanium: Losetas prefabricadas

Torre Titanium: Grúa Trepante

Torre Titanium: Grúa Trepante

X JORNADAS ACHISINA 2010

Torre Titanium: Resultado Análisis Períodos y Masa Modal Modo

Periodo

UX

UY

RZ

Suma UX

Suma UY

Suma RZ

1

5.64

0.003

46.71

1.61

0.003

46.71

1.61

2

4.07

34.09

0.019

6.71

34.09

46.73

8.32

3

3.20

13.73

0.015

18.64

47.02

46.74

26.96

Factores de Amplificación SUB6

R*x

5.624

Rxn

R*y

5.289

CP1

R*x

7.838

SS

R*y

10.048

Torre Titanium Los modelos estructurales se desarrollaron en ETABS 8 de CSI.

Vigas Dinteles Muros Muros-Marco Pilares Losas Cargas Solicitaciones

Torre Titanium: Disipadores Sísmicos

Torre Titanium: Disipadores Sísmicos

Para la dirección transversal se propusieron disipadores metálicos. Se escogieron dispositivos UFP por su buen comportamiento en ensayos. Y

Tienen adecuada capacidad de transferencia de corte.

Modelo experimental de disipador UFP sometido a corte

Y

Torre Titanium: Control de Deformaciones

Reducción de deformaciones entre un 20% y 45% (Drifts)

Torre Titanium: Control de Deformaciones

Para la dirección longitudinal se propuso usar masa sintonizada: X

Las masas serían dos bloques de 441Ton (44m² en planta y 3m de altura).

X

Torre Titanium: Control de Deformaciones

Como alternativa al AMS se proponen disipadores metálicos UFP. X

X

Torre Titanium: Control de Deformaciones

Torre Titanium: Control de Deformaciones

Disipadores de 72 placas en diagonales .

Se reducen los drifts hasta un 30%.

Sismo Melipilla NS en la dirección X

Torre Titanium: Solicitaciones de Viento

RWDI – Tunel de Viento Características - Empresa: RWDI - Ubicación: Londres, Inglaterra - Modelo: Escala 1:400 - Se tomaron datos estadísticos de velocidades de viento, entregados por Dirección de Aeronáutica Civil. Aeropuerto Arturo Merino Benitez - Modelo incluye estructuras a 480 mts. a la redonda - Resultados incluyen momento torsor no considerado en la NCh. 432 Of. 71 - RWDI entrega 24 combinaciones de estados puros considerando las direcciones y magnitudes del viento en Santiago

Torre Titanium: Solicitaciones de Viento

Torre Titanium: Solicitaciones de Viento

Las presiones en la cara oeste varían entre 150 y 250 kgf/m².

Torre Titanium: Solicitaciones de Viento

Las succiones en la cara oeste varían entre 150 y 400 kgf/m².

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Torre Titanium

Edificio Millenium Pisos: 30 Subte: 5 T = 3.18s Año: 1997

El Bosque 500 Pisos: 24 Subterráneo: 5 Año: 2001

El Bosque 500: Planta piso 4

El Bosque 500: Detalles pilares inclinados

El Bosque 500: Confinamiento muro

Edificio Condell Pisos: 26 Subterraneo: 4 T = 1.77s Año: 2004

Edificio Condell: Planta piso 2

Santiago Downtown 6 Pisos: 26 Subterraneo: 3 T =1.61s Año: 2004

Santiago Downtown 6: Planta

Edificio José Domingo Cañas Pisos: 20 Subterraneo:1 T =1.68s Año: 2004

Edificio José Domingo Cañas: Planta piso 2

Edificio José Domingo Cañas: Corte

Borde Bahía Pisos: 30 T = 2.56s Año: 2006

Borde Bahía: Planta

Hospital Militar de la Reina

Se utilizaron 164 aisladores en 50.000m² (50 nucleos de plomo)

Hospital Militar de la Reina: Disipadores

MODIFICACIONES DEBIDAS A SISMO Variación Espectro NCh 433

Algunas Disposiciones nuevas NCh 430 • La dimensión transversal de muros especiales debe ser mayor o igual a un dieciseisavo de la longitud de soporte lateral de un elemento en compresión. Piso 5

e muro ≥ hw/16

Piso 4 Piso 3 Piso 2

hw = 3.2m

e ≥ 3.2/16 = 20cm

Piso 1

hw = 4m

e ≥ 4/16 = 25cm

• Todo el refuerzo transversal, incluyendo las amarras, deberá terminar en gancho de al menos 135º

• El diámetro de la armadura transversal debe ser

Ø longitudinal

Ø transversal

≤18

≥8

18< Ø ≤ 28

≥10

28