Rendimiento sísmico de varios edificios.

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Rendimiento sísmico de varios edificios.

Diferentes tipos de edificios sufren diferentes grados de daño durante un terremoto, y lo mismo se está estudiando aquí.

1. Lodo del terremoto y casa de adobe

El método de construcción de adobe es un método en el que los ladrillos crudos secados al sol se extienden sobre mortero de barro. Las casas de barro son la mejor opción debido a su construcción tradicional, bajo costo inicial, disponibilidad, técnicas de construcción bajas, buen aislamiento y aislamiento. Más de 100 millones de personas en la India viven en este tipo de hogar. Terremoto de Assam de 1906, Terremoto de Ashhabad de 1948, Terremoto de Agadir de 1960, Terremoto de Tashkent de 1966, Terremoto de Koina de 1967, Terremoto de Kinnaur de 1975, Terremoto de India-Nepal de 1979, Terremoto de Jammu y Cachemira de 1980. Hay muchos ejemplos de tales edificios que colapsaron por completo durante el terremoto de Damar de 1982. Muy débil en cortante, tensión y compresión. Las paredes en las esquinas y los cruces tienden a separarse debido a las sacudidas del suelo. Las grietas pasan por malas juntas. Casas enteras colapsan después de que las paredes fallan debido a la flexión o corte combinado con cargas de compresión. Se han observado grandes daños, especialmente cuando ocurren terremotos después de la lluvia (Krishna y Chandra, 1983). Se puede lograr un mejor rendimiento mezclando barro y arcilla para darles fuerza cohesiva. Agregar paja mejora la resistencia a la tracción. Cubrir la pared exterior con un material impermeabilizante como betún mejorará la resistencia a la intemperie. La resistencia de las paredes de tierra se puede mejorar mucho reforzándolas con bambú partido o madera. Los marcos de madera a nivel de forraje o los corredores de madera horizontales con miembros verticales en las esquinas mejoran aún más la resistencia a las fuerzas laterales observadas durante los terremotos.

2. Edificio de mampostería durante el terremoto

Las estructuras de mampostería de ladrillo y piedra son duraderas, resistentes al fuego, resistentes al calor y tienen un buen efecto de moldeado. Los edificios de piedra vienen en una variedad de materiales y tamaños.

(i) Bloques grandes (tamaño de bloque > 50 cm) – bloques de hormigón, bloques de roca o piedra caliza

(ii) Ladrillos de Concreto – Sólidos y Huecos

(iii) Albañilería de piedra natural.

Es ampliamente adoptado debido a su disponibilidad, razones económicas y las ventajas anteriores. En algunas áreas muy remotas del Himalaya, los edificios se construyen a partir de fragmentos de roca al azar sin mortero. La mayoría de las construcciones nuevas usan mortero de barro, pero muy pocas usan mortero de cemento.

Causas de la falla de la construcción de mampostería:

Estos edificios son muy pesados ​​y atraen grandes fuerzas de inercia. Los muros de mampostería no reforzados son más débiles en tensión (fuerzas horizontales) y corte, lo que resulta en un desempeño sísmico mucho más bajo. Estos edificios tienen una gran rigidez plana, por lo que el período de vibración es corto y la fuerza sísmica es grande. Estos edificios se desmoronan y colapsan debido a su falta de integridad. La falta de integridad estructural puede deberse a la falta de piedras ‘a través’, la falta de acoplamiento entre las paredes transversales, la falta de acción del diafragma del techo y la falta de acción de la caja de luz.

Tipos comunes de daños en edificios de mampostería:

Todos ellos están severamente dañados, como resultado de lo cual se derrumban por completo y se acumulan en montones de piedras. Las fuerzas de inercia de los techos y pisos se transfieren a la parte superior de la pared y pueden desconectarse si el material del techo no está bien asegurado a la pared. Una conexión débil del soporte del techo hará que el techo se separe del soporte, lo que provocará un colapso total. La falla de la cuerda inferior de una armadura de techo puede provocar el colapso total de la armadura, así como de todo el edificio. Si el techo/piso está correctamente asegurado a la pared superior, corte en diagonal a través de la junta del piso. Las grietas generalmente comienzan en las esquinas de la abertura. La falla del pilar es causada por la acción combinada de flexión y corte. Se produjo una grieta vertical cerca de la unión de la pared de la esquina, lo que indica la separación de la pared. Para el movimiento perpendicular a la pared, el momento de flexión del borde provoca el agrietamiento y la separación de la pared debido a la mala adherencia. Generalmente, las paredes del hastial se derrumban. Las grandes fuerzas de inercia que actúan sobre las paredes hacen que la mampostería Weiss se combe hacia afuera o hacia adentro. El desprendimiento de la mitad del espesor de la pared en el lado abombado es una característica común. Se ha encontrado que las piedras adhesivas son efectivas como en el terremoto de Jammu y Cachemira del 24 de agosto de 1980. La mampostería de escombros de preparación no reforzada (DRM, por sus siglas en inglés) se desempeña ligeramente mejor que la mampostería de escombros aleatorios. El daño más común es por grietas en las paredes. La mampostería con una unidad de masa más pequeña y una mayor fuerza de unión muestra un mejor desempeño. Como regla general, la mampostería no reforzada debe evitarse tanto como sea posible como material de construcción en áreas sísmicas.

3. Edificios de mampostería reforzada durante un terremoto

Los edificios de mampostería reforzada han resistido bien los terremotos sin mucho daño. En cuanto a la flexión horizontal, un miembro fuerte que puede soportar la flexión si tiene un buen comportamiento durante un sismo. Reforzar las esquinas y las aberturas con barras de refuerzo aumenta aún más la resistencia. Incluso los muros de mampostería compactados en seco con bandas de dintel continuas sobre las aberturas y los muros que se cruzan no sufrieron daños.

4. Edificios de ladrillo y hormigón armado durante un sismo

Este tipo de edificio consiste en una estructura de marco RC con ladrillos colocados en mortero de cemento como material de relleno. Este tipo de estructura es adecuada para zonas sísmicas.

Causas de edificios RC rotos:

La causa principal de la falla es la falta de un diseño adecuado del movimiento y la cimentación del marco de la viga/columna. Mala calidad de construcción Mal detalle o colocación de varios componentes, especialmente refuerzos de columnas/vigas para juntas y ductilidad. Mala acción del diafragma del techo y del piso. Tratamiento inadecuado de las paredes de mampostería.

Tipos comunes de daños a los edificios con estructura de RC:

La mayor parte del daño se debe a relleno roto o columnas o vigas rotas. Delaminación del hormigón sobre pilares. La flexión excesiva y el agrietamiento y pandeo por peso propio pueden dañar la columna. Si la columna es estrecha y el espacio entre los estribos dentro de la columna es grande, se notará el pandeo de la columna. La acción de cizallamiento puede causar grietas severas cerca de las juntas rígidas del marco, lo que lleva al colapso total. Además, se genera un momento excesivo en el pórtico por diferencia de hundimiento, lo que puede ocasionar fallas. El diseño del marco debe ser tal que las bisagras de plástico se limiten a la viga solamente. Esto se debe a que las fallas de las vigas son menos dañinas que las fallas generales..

5. Edificios de madera durante un terremoto

Este es también el tipo de construcción más común en áreas propensas a terremotos. También es un material excelente para estructuras sísmicas debido a su peso ligero y resistencia al corte a través del grano, como se observó en los terremotos de Long Beach de 1933, el condado de Kern de 1952, Skopje de 1963 y Anchorage de 1964. Sin embargo, durante el terremoto de Tokachi-oki (1968), más de 4.000 edificios de madera fueron total o parcialmente destruidos. Además, como el suelo es blando, también hubo fallas por resbalones y abolladuras. La razón principal de la falla fue la poca rigidez de las juntas que actúan como bisagras. La falla también se debe al deterioro de la madera con el tiempo. Una caja sin paredes ofrece poca resistencia a las fuerzas horizontales. La capacidad de carga es más alta con paredes diagonales arriostradas. Los edificios con diagonales tanto en el plano vertical como en el horizontal funcionan mucho mejor. La arquitectura ikra tradicional asamés con entramado de madera y las casas de Nicobar construidas sobre estacas de madera separadas del suelo funcionaron muy bien durante el terremoto.

6. Edificios de hormigón armado durante un terremoto

Este tipo de estructura consta de un muro de corte y un marco de hormigón. El Gran Terremoto de Kanto (1923) causó grandes daños a los edificios de hormigón armado. Después de eso, fue severamente dañada por los terremotos de Niigata (1964), Tokachi-oki (1968) y Venezuela (1967). Los daños a los edificios de hormigón armado se dividen aproximadamente en fallas por vibración e inclinación/asentamiento desigual. La falla por vibración se observa en edificios de hormigón armado sobre suelo relativamente duro, y se observan pendientes y hundimientos irregulares y hundimientos sobre suelo blando. En el caso de la destrucción por vibración, se considera que la causa del daño es diferente en cada caso, pero básicamente, la fuerza sísmica que actúa sobre el edificio durante un terremoto excede la carga de diseño asumida y el edificio tiene la resistencia suficiente. Resistencia y ductilidad para soportarlos. En general, estos edificios se desempeñaron bien, como se observó en los terremotos de Skopje (1963) y Khan (1952). A los muros de corte les gusta ser efectivos para proporcionar la cantidad adecuada de resistencia al edificio. Se observan daños severos en la pared de antepecho entre las aberturas verticales. En los terremotos de Kanto y Niigata, los edificios de hormigón armado se inclinaron y chirriaron durante el terremoto. La mayoría fracasó porque no pudieron soportar el peso después de que el suelo se hundió. Dicho daño es propio de los edificios sobre suelo blando, y el daño aumenta en el orden de los cimientos de pilotes, los cimientos de malla, los cimientos continuos y los cimientos independientes. Los edificios de bloques de hormigón hueco con refuerzo de acero en celdas seleccionadas rellenas con lechada muestran un buen desempeño. Los edificios de hormigón armado prefabricado y pretensado también sufrieron graves daños, principalmente debido al mal funcionamiento de las juntas o los soportes. Como se observó en el terremoto del condado de Kern de 1952 y el terremoto de Anchorage de 1964, los elementos prefabricados y pretensados ​​no fueron destruidos en principio.

7. COMPORTAMIENTO DE EDIFICIOS CON ESTRUCTURA DE ACERO EN TERREMOTOS

Los edificios con estructura de acero difieren mucho según la forma de la sección transversal y el método de unión. Se pueden dividir a grandes rasgos en los que utilizan riostras como elementos sismorresistentes y los que tienen estructuras de armazón rígido. El primero se utiliza para edificios de poca altura y el segundo para edificios de gran altura. Cuando se utilizan riostras como elementos sísmicos, es común diseñarlas de manera que todas las fuerzas horizontales sean soportadas por las riostras. Los edificios de este tipo son generalmente livianos y, a menudo, están dominados por cargas de viento. Sin embargo, hay muchos casos en los que la articulación se rompe debido a aparatos ortopédicos rotos o torcidos (Wiegel, 1970). La construcción con armazón de acero, especialmente la forma estructural en la que el armazón se compone de vigas y las columnas se componen de una sola viga de acero en H, se usa a menudo en edificios de gran altura. Los daños no estructurales son comunes, pero ninguno de estos edificios sufrió daños graves, como se observó en el terremoto de San Francisco de 1906.

8. Edificio compuesto de hormigón armado durante el terremoto

Una estructura mixta de hormigón armado con acero está compuesta por una estructura de acero y hormigón armado, y tiene las propiedades mecánicas de ambos. En comparación con los marcos de acero, es superior en resistencia al fuego y seguridad contra el pandeo. Por otro lado, tiene mejor ductilidad después de la fluencia en comparación con las estructuras de hormigón armado. Estas características son características efectivas para mejorar la resistencia sísmica de los edificios y se ha demostrado que exhiben un excelente desempeño durante los terremotos (Wiegel, 1970).
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