{"id":1646,"date":"2012-07-30T14:29:56","date_gmt":"2012-07-30T19:29:56","guid":{"rendered":"http:\/\/72.167.124.155\/tilt-uptoday\/?p=1646"},"modified":"2015-06-08T02:38:11","modified_gmt":"2015-06-08T07:38:11","slug":"the-christchurch-earthquakes-observed-performance-of-tilt-up-buildings","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/2012\/07\/30\/the-christchurch-earthquakes-observed-performance-of-tilt-up-buildings\/","title":{"rendered":"Los terremotos de Christchurch: comportamiento observado de los edificios construidos con el m\u00e9todo \u00abtilt-up\u00bb"},"content":{"rendered":"

Por: Chris Urmson y Sam Toulmin | Alan Reay Consultants Ltd.<\/a><\/em><\/p>\n

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La construcci\u00f3n \"Tilt-Up\" ha sido un m\u00e9todo popular para erigir edificios en Nueva Zelanda desde la d\u00e9cada de 1950. Se utiliza ampliamente en edificios comerciales e industriales de baja altura debido a su bajo costo en comparaci\u00f3n con otras t\u00e9cnicas de construcci\u00f3n y a la velocidad y facilidad con la que se pueden erigir los edificios. Con una poblaci\u00f3n de aproximadamente 400.000 habitantes, Christchurch es la segunda ciudad m\u00e1s grande de Nueva Zelanda y contiene varios miles de edificios \"Tilt-Up\". En los \u00faltimos dos a\u00f1os, Christchurch ha sido sometida a m\u00e1s de diez mil terremotos, comenzando con un terremoto de magnitud 7.1 el 4 de septiembre de 2010. A mayo de 2012, se registraron cuatro terremotos con una magnitud superior a 6.00, as\u00ed como 47 terremotos con una magnitud entre 5.00 y 5.99, y 360 terremotos con una magnitud entre 4.00 y 4.99.<\/p>\n

Si bien muchos de los terremotos han causado da\u00f1os a edificios, el terremoto m\u00e1s grande y destructivo ocurri\u00f3 el 22 de febrero de 2011. Este terremoto de magnitud 6.3 caus\u00f3 la muerte de 185 personas, ha causado m\u00e1s de $30 mil millones en da\u00f1os y provoc\u00f3 el cierre total del distrito central de negocios (CBD), parte del cual permanece cerrado hasta el d\u00eda de hoy. Las aceleraciones registradas durante el evento de febrero fueron algunas de las m\u00e1s altas jam\u00e1s registradas en un \u00e1rea urbana en cualquier parte de la Tierra, con aceleraciones verticales que superaron los 2.2g en algunos lugares. Las aceleraciones horizontales correspondieron a las de per\u00edodos de retorno de entre 2500 y 10000 a\u00f1os, muy por encima del per\u00edodo de retorno t\u00edpico de 500 a\u00f1os utilizado en el dise\u00f1o de la mayor\u00eda de los edificios. En algunos casos, esto equivale a fuerzas horizontales m\u00e1s del doble del nivel de dise\u00f1o.<\/p>\n

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En este art\u00edculo, examinamos c\u00f3mo se han comportado los edificios Tilt-Up durante estos eventos extraordinarios. Se presenta una descripci\u00f3n general de las metodolog\u00edas de reparaci\u00f3n comunes, as\u00ed como una breve discusi\u00f3n de las lecciones aprendidas como resultado de las observaciones realizadas.<\/p>\n

DESEMPE\u00d1O DE EDIFICIOS DE CONCRETO PRECOLADO<\/h4>\n

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\"\"<\/a>La mayor\u00eda de los edificios Tilt-Up han tenido un buen desempe\u00f1o durante los terremotos de Canterbury, a pesar de que las aceleraciones en muchos casos superaron las predichas por los c\u00f3digos de dise\u00f1o. Algunos ejemplos de edificios Tilt-Up que han tenido un desempe\u00f1o extremadamente bueno incluyen West Fitzroy<\/a> (edificio de apartamentos de 7 pisos); The Terraces on Chester St. (complejo de apartamentos de 2 pisos) y Cortes de Almirantazgo<\/a> (Edificio de apartamentos de 4 pisos). Muchos edificiosTilt-Up experimentaron da\u00f1os estructurales y tiempo de inactividad m\u00ednimos. Los da\u00f1os ocurrieron con mayor frecuencia en los paneles sometidos a carga de cara y en las conexiones con la estructura de acero, y como resultado de da\u00f1os en el terreno, los cuales se discuten con m\u00e1s detalle a continuaci\u00f3n. Se observaron da\u00f1os menores con mucha menos frecuencia en la estructura de acero.<\/p>\n

Los paneles de muros en edificios de una sola planta construidos con el sistema Tilt-Up generalmente se desempe\u00f1aron bien. La mayor\u00eda de los paneles de muros exhibieron muy poco da\u00f1o en el plano debido a su alta rigidez y resistencia en el plano. El da\u00f1o en el plano que ocurri\u00f3 consisti\u00f3 en deformaci\u00f3n residual menor y descascaramiento en las esquinas, este \u00faltimo debido al bamboleo. Los paneles de muros de corte d\u00factiles que soportaban uno o m\u00e1s pisos suspendidos exhibieron patrones de fisuraci\u00f3n por flexi\u00f3n-corte t\u00edpicos. El da\u00f1o en los paneles debido a cargas en la cara fue m\u00e1s com\u00fan, particularmente en edificios industriales de una sola planta con paneles de altura completa, donde los patrones de fisuraci\u00f3n generalmente coincidieron con los predichos por la teor\u00eda de l\u00edneas de fluencia. Una caracter\u00edstica del terremoto de septiembre fue el gran n\u00famero de edificios industriales Tilt-Up donde los paneles de muros fueron da\u00f1ados por escombros colapsados y estanter\u00edas volcadas. En algunos casos, la fuerza fue suficiente para desplazar los paneles en su base.<\/p>\n

Muchos edificios de Tilt-Up en Christchurch utilizan columnas de pared extrema en voladizo y d\u00factiles para soportar los paneles ante cargas frontales. Una secci\u00f3n del refuerzo longitudinal en estas columnas est\u00e1 dise\u00f1ada para ceder bajo el temblor de un terremoto, protegiendo el resto de la columna, el panel, las conexiones y los cimientos contra da\u00f1os. Las columnas de pared extrema en edificios sometidos a altas aceleraciones han funcionado seg\u00fan lo esperado, formando una r\u00f3tula de flexi\u00f3n en la ubicaci\u00f3n apropiada.<\/p>\n

\"\"<\/a>Se observ\u00f3 falla en las conexiones de los paneles en algunos edificios, aunque el n\u00famero de casos donde los paneles colapsaron por completo es muy limitado. En general, los anclajes d\u00factiles de fundici\u00f3n mostraron un comportamiento superior a los anclajes mec\u00e1nicos, algunos de los cuales se salieron bajo cargas excesivas. Las fallas en las conexiones de los paneles a correas y vigas de acero a menudo fueron causadas por punzonamiento, incompatibilidades de desplazamiento y anclajes cercanos a los bordes de los paneles.<\/p>\n

Grandes partes de la ciudad, particularmente en el este, sufrieron altos niveles de da\u00f1o terrestre debido a la licuefacci\u00f3n. La licuefacci\u00f3n afecta \u00e1reas construidas sobre capas de arenas sueltas y limos con un nivel fre\u00e1tico alto. El temblor del terremoto hace que el suelo act\u00fae como un l\u00edquido debido a un aumento en la presi\u00f3n del agua de poro, y los edificios construidos sobre dicho terreno tender\u00e1n a asentarse (a menudo de manera diferencial) y separarse en los cimientos. Este asentamiento inducido por la licuefacci\u00f3n ha sido la principal fuente de da\u00f1o para muchos edificios Tilt-Up, particularmente edificios comerciales y residenciales de baja a mediana altura en el CBD, edificios industriales en \u00e1reas del este y el principal estadio deportivo de la ciudad.<\/p>\n

METODOLOG\u00cdAS DE REPARACI\u00d3N PARA DA\u00d1OS EN EDIFICIOS TIPO TILT-UP<\/h4>\n

\"\"<\/a>La mayor parte de los da\u00f1os en los edificios Tilt-Up fueron de naturaleza cosm\u00e9tica a estructural menor, y pudieron ser reparados despu\u00e9s de los terremotos de Christchurch, incluso en casos donde los edificios fueron sometidos a asentamientos inducidos por licuefacci\u00f3n. En la mayor\u00eda de los casos, los edificios Tilt-Up estuvieron disponibles para ocupaci\u00f3n inmediata despu\u00e9s de los terremotos.<\/p>\n

Las fisuras en elementos de concreto de m\u00e1s de 0.3 mm de ancho pueden ser inyectadas con epoxi para proteger el acero de refuerzo, y las \u00e1reas de concreto suelto o descascarillado pueden ser reparadas usando mortero estructural. Elementos como muros de corte d\u00factiles y columnas de extremo en voladizo d\u00factiles han sido dise\u00f1ados para proteger el edificio absorbiendo energ\u00eda a trav\u00e9s del da\u00f1o. En estos casos, la inyecci\u00f3n de fisuras podr\u00eda potencialmente fijar las deformaciones y reducir la ductilidad en eventos futuros, por lo que las rutas de carga lateral se han redirigido a trav\u00e9s de nuevos elementos. Las conexiones da\u00f1adas se reemplazan con conexiones m\u00e1s robustas, como las de tipo de taladro y epoxi.<\/p>\n

Por lo general, antes de los terremotos, los edificios bajos de tipo \"Tilt-Up\" se constru\u00edan sobre cimientos superficiales tipo poste o losa. Para reparar el asentamiento de los edificios y minimizar el riesgo de da\u00f1os futuros, se lleva a cabo un apuntalamiento de la estructura del edificio hasta capas de soporte adecuadas utilizando pilotes de acero, concreto o madera. Estos nuevos pilotes pueden luego utilizarse para elevar el edificio de regreso a su nivel. Otros m\u00e9todos para re nivelar incluyen la inyecci\u00f3n de lechada compactante en el subsuelo debajo de los cimientos y la inyecci\u00f3n de espuma de poliuretano. Cabe se\u00f1alar que las capas de soporte adecuadas en la regi\u00f3n de Christchurch var\u00edan en profundidad entre cinco y veinticinco metros bajo el nivel del suelo. En muchos casos, esto ha hecho que los edificios no sean econ\u00f3micos de reparar.<\/p>\n

CAMBIOS EN LAS PR\u00c1CTICAS DE DISE\u00d1O Y CONSTRUCCI\u00d3N<\/h4>\n

Como resultado de los continuos terremotos de Canterbury, ha habido algunos cambios en la pr\u00e1ctica de dise\u00f1o, con el objetivo de mejorar a\u00fan m\u00e1s el rendimiento de los edificios Tilt-Up. En primer lugar, en mayo de 2011, la carga s\u00edsmica para Christchurch y sus alrededores aument\u00f3 en un 36% para el dise\u00f1o del Estado L\u00edmite \u00daltimo y en un 80% para el dise\u00f1o del Estado L\u00edmite de Servicio. El valor de servicio m\u00e1s alto reconoce que la regi\u00f3n est\u00e1 experimentando actualmente un alto nivel de actividad s\u00edsmica en curso. El dise\u00f1o de trabajos temporales se est\u00e1 llevando a cabo para cargas de terremotos actuales completas, en lugar del per\u00edodo de retorno de 25 a\u00f1os permitido por los c\u00f3digos de dise\u00f1o. Esto se debe a la actividad s\u00edsmica en curso y a la probabilidad mucho mayor de que ocurra un terremoto moderado durante la construcci\u00f3n.<\/p>\n

En segundo lugar, es importante considerar los efectos en las conexiones cr\u00edticas cuando se someten a cargas superiores a las prescritas en los c\u00f3digos de construcci\u00f3n. Por ejemplo, las conexiones entre paneles Tilt-Up y marcos de acero que son d\u00factiles tienen mayor capacidad de deformaci\u00f3n bajo altas demandas s\u00edsmicas. De manera similar, la conexi\u00f3n de pisos suspendidos a muros de corte requiere un dise\u00f1o detallado para evitar el deslizamiento que ocurre con sobrecarga. Adem\u00e1s, es vital considerar los efectos de los desplazamientos inducidos por terremotos. Por ejemplo:<\/p>\n