INFORME SOBRE LA EVALUACION ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO EXISTENTE Y ANTEPROYECTO DEL REFORZAMIENTO Y REMODELACION DE LA TORRE TRECCA
1.0 Generalidades
El edificio TRECCA se encuentra ubicado en la cuadra 16 de la avenida Arenales y es parte de un complejo que incluye varias edificaciones propiedad de EsSalud.
Este edificio comprende 3 sótanos utilizados para estacionamientos, depósitos y servicios y 22 pisos, de los cuales los 2 primeros tendrán uso comercial y los restantes albergarán consultorios médicos.
El proyecto de Estructuras original fue desarrollado en el año 1969 por el Ing. Walter Tillit y, luego de haber sido comenzadas las obras, fue replanteado en 1980 por el Ing. Luis Zegarra.
En el proyecto original se tenía un edificio aporticado, con placas relativamente esbeltas en la dirección paralela a la avenida arenales y columnas en la dirección perpendicular a dicha avenida. El proyecto de reforzamiento incluyó nuevas placas en la dirección más débil e incrementó las dimensiones de todas las placas, añadiéndoles más refuerzo.
Los trabajos de construcción del edificio fueron desarrollados en diferentes etapas, la última de las cuales tuvo fin en 1989.Actualmente, el edificio se encuentra en casco casi terminado.
BAJADA BALTA 169 – 5º PISO TELFS.: 242-9161 – 241-1384 – TELEFAX 444-1083 MIRAFLORES LIMA 18
[email protected]
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A continuación se presenta la estructuración de la planta típica de la torre.
Estructuración del piso típico de la torre existente
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El presente informe está referido a la evaluación de este edificio a partir de la información disponible y de acuerdo a la normativa vigente y tiene como fin estudiar la posibilidad de dar uso al edificio y modificarlo de acuerdo al nuevo planteamiento de Arquitectura.
2.0 Información con la que se cuenta
2.1 Planos de Estructuras: - Plano de cimentación del proyecto original (Ing. Tillit - noviembre de 1969). - Plano de placas y columnas del proyecto original (Ing. Tillit - noviembre de 1969). - Plano de placas rediseñadas (Ing. Zegarra - setiembre de 1980).
2.2 Planos de Arquitectura: - Planos de Arquitectura del proyecto revisado en 1980 por el Arq. Malachowski. - Planos de Arquitectura de la propuesta de PMS (Arq. René Poggione).
2.3 Informe de la revisión estructural realizada por el CISMID-UNI en el año 1999.
2.4 Se han realizado 2 visitas al edificio para ver su estado de conservación y contrastar la información de los planos con la estructura real.
3.0 Evaluación estructural
3.1 Normas utilizadas:
Las normas técnicas de edificación que comprende el Reglamento Nacional de Edificaciones se van actualizando periódicamente. Cada diseño o evaluación de un edificio nuevo o de la intervención en uno existente debe hacerse con las normas
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Se ha efectuado la evaluación estructural del edificio utilizando la información disponible y siguiendo los lineamientos de las normas técnicas de edificación E.020 Cargas, E.030 Diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y Cimentaciones y E.060 Concreto Armado.
Cabe señalar que las versiones actualmente vigentes de estas normas son distintas a las que se tenían en el año en que se realizó el proyecto original (1969) y a las que se tenían cuando se realizó el replanteo del proyecto (1980). En la actualidad se tienen mayores exigencias en el control de los desplazamientos laterales, en los requerimientos de ductilidad y en el diseño en concreto armado de elementos estructurales.
3.2 Análisis sísmico:
De acuerdo a la NTE E.030 Diseño Sismorresistente vigente, se ha realizado el análisis sísmico considerando los siguientes parámetros:
- factor de zona: Z=0.4 - factor de uso: U=1.0 - factor de suelo: S=1.0 - factor de reducción por ductilidad en X-X (dirección paralela a la avenida Arenales): R=8x3/4=6 (edificio irregular con estructura sismorresistente basada en columnas) - factor de reducción por ductilidad en Y-Y (dirección perpendicular a la avenida
Arenales):
R=6x3/4=4.5
(edificio
irregular
con
estructura
sismorresistente basada en placas)
La masa de cada piso típico de la torre, considerando el 100% de las cargas muertas más el 25% de las cargas vivas es del orden de 1700 toneladas incluyendo la
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Se han verificado los desplazamientos laterales por sismo en ambas direcciones principales del edificio, encontrándose que se cumple con los límites permitidos por la Norma.
Se han desarrollado análisis para la estructura existente y para la estructura modificada de acuerdo al nuevo proyecto de Arquitectura.
A continuación se presentan los modelos analizados utilizando el programa SAP2000 y los resultados de los períodos y desplazamientos obtenidos.
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Modelo para el análisis sísmico de la l a torre existente
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Parámetros: Z= U= S= T= Rx = Ry =
0.4 1 1 0.4 6 4.5
( 3/4 x 8) ( 3/4 x 6)
Características del piso típico: Pm = 1546 ton Pv = 321 ton P calculado = 1626 ton P tomado = 1700 ton A= 1184 m2 wm = 1306 Kg/m2 wv = 271 Kg/m2 xcg = 25.36 m ycg = 21.04 m Ixcg = 112967 m4 Iycg = 298990 m4 Mpolar = 591492 ton-m2 Períodos fundamentales: seg Tx = 3.63 con seg Ty = 2.08 con Cx/Rx Cx = 0.275 = Cy/Ry Cy = 0.481 = Vx = 1.84 %P Vy = 4.27 %P
(Pm+0.25Pv)
68.4
% de masa participante
63.6
% de masa participante
0.046 0.107
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Piso 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Nivel 84.70 84. 70 80.85 80. 85 77.00 77. 00 73.15 73. 15 69.30 69. 30 65.45 65. 45 61.60 61. 60 57.75 57. 75 53.90 53. 90 50.05 50. 05 46.20 42.35 38.50 34.65 30.80 26.95 23.10 19.25 15.40 10.10 8.70 4.80 0.00
hi 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 3.85 5.30 1.40 3.90 4.80
X-X DabsSAP 8.946 8.542 8.134 7.685 7.265 6.864 6.427 5.967 5.509 5.032 4.532 4.070 3.588 3.102 3.10 2 2.626 2.62 6 2.153 1.709 1.292 0.902 0.454 0.354 0.134 0
Rx = 6.0 Dabs Drel 40.3 1.8 38.4 1.8 36.6 2.0 34.6 1.9 32.7 1.8 30.9 2.0 28.9 2.1 26.9 2.1 24.8 2.1 22.6 2.3 20.4 2.1 18.3 2.2 16.1 2.2 14.0 2.1 11.8 2.1 9.7 2.0 7.7 1.9 5.8 1.8 4.1 2.0 2.0 0.5 1.6 1.0 0.6 0.6 0
Y-Y Drel/hi DabsSAP 0.005 7.338 0.005 6.882 0.005 6.427 0.005 5.975 0.005 5.526 0.005 5.081 0.005 4.521 0.005 3.956 0.006 3.560 0.006 3.173 0.005 2.797 0.006 2.592 0.006 2.222 0.006 1.870 0.006 1.445 0.005 1.228 0.005 0.945 0.005 0.690 0.004 0.468 0.003 0.224 0.003 0.163 0.001 0.062 0
Ry = 4.5 Dabs Drel 24.8 1.5 23.2 1.5 21.7 1.5 20.2 1.5 18.7 1.5 17.1 1.9 15.3 1.9 13.4 1.3 12.0 1.3 10.7 1.3 9.4 0.7 8.7 1.2 7.5 1.2 6.3 1.4 4.9 0.7 4.1 1.0 3.2 0.9 2.3 0.7 1.6 0.8 0.8 0.2 0.6 0.3 0.2 0.2 0
Desplazamientos laterales por sismo en la torre existente
Drel/hi 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.005 0.005 0.003 0.003 0.003 0.002 0.003 0.003 0.004 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.000
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3.3 Revisión de elementos estructurales:
Se han efectuado los análisis por cargas de gravedad (muertas y vivas) y por cargas de sismo, con el fin de obtener las fuerzas axiales, cortantes y momentos en las secciones críticas de las placas, columnas y vigas.
Se encontró que los diseños de las 8 placas en forma de "C" satisfacen los requerimientos de diseño por resistencia establecidos por la Norma vigente ( NTE E.060 Concreto Armado) , considerando los diseños del plano de placas del Ing. Zegarra.
Las 4 columnas ubicadas en la zona del hall central también tienen un diseño correcto. Sin embargo, teniendo en cuenta los comentarios del informe del CISMID-UNI, habrá que tener especial cuidado con estas columnas pues los ensayos de testigos extraídos de estas columnas dieron resistencias muy bajas en el concreto de estas columnas.
Las vigas cortas que se tienen en los ejes 8 y 9 (hacia la izquierda del eje F y hacia la derecha del eje H) tienen momentos flectores y cortantes por sismo bastante altos. No ha sido posible revisar su diseño pues no se cuenta con los planos de las vigas. Sin embargo, se debe tomar en cuenta que en el Informe del CISMID-UNI se menciona que estas vigas deben ser reforzadas.
Los momentos y cortantes en el resto de las vigas tienen valores razonables para las
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No se cuenta con un estudio de suelos, pero es conocido que la capacidad portante del suelo en la zona es del orden de 4 a 7 Kg/cm2, dependiendo de la profundidad de la cimentación. cimentación.
Desconocemos si en algún momento se ha efectuado el reforzamiento de la cimentación existente pues no contamos con los planos completos.
4.0 Proyecto nuevo de Arquitectura
El nuevo proyecto de Arquitectura considera el cierre de los ductos existentes de los ascensores y de algunas escaleras, la inclusión de nuevas cajas de ascensores, dos escaleras y una pasarela de estructura metálica en el exterior del edificio existente.
5.0 Reforzamiento Estructural
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- Al integrarse las placas centrales con las columnas en "C", parte de las cargas de estas columnas iría hacia las zapatas más grandes, reduciendo de esta manera las presiones en el terreno que estarían excediendo la capacidad portante de este.
6.0 Estructuración para la nueva Arquitectura Se tendrán placas de concreto armado conformando las cajas de los nuevos ascensores. En las zonas adyacentes a estas nuevas placas se plantean vigas y losas que las integrarán a la estructura existente del edificio.
Las nuevas escaleras y las pasarelas se plantean en estructura metálica para no incrementar excesivamente el peso de la edificación.
Las losas que cierran ductos existentes de cajas de ascensores y escaleras y en las zonas adyacentes a los nuevos ascensores de plantean como losas de 15 cm con plancha colaborante con viguetas metálicas que se apoyan en las vigas de concreto
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Se debe tomar en cuenta que la inclusión de muros de concreto armado estaría afectando el pase que se tiene en el primer piso en el eje 8, hacia la derecha del eje H y no se podrían tener ventanas en donde se ubicarán estos muros.
Además, el ascensor nuevo del eje 8 no podría llegar al tercer sótano pues no habría posibilidad posibilidad de tener t ener un "pit" enterrado porque interfiere con una zapata existente.
Es todo cuanto podemos informar. Lima, 10 de junio de 2010. Antonio Blanco Blasco Ingenieros E.I.R.L.
