Evaluación Estrutural de Edifício

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Sociedad Mexicana de Ingeniería EstructuralSociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
 
EVALUACION ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DE COMUNICACIONES LA BECERRA, 
UBICADO EN LA HIDROELECTRICA “SIMÒN BOLÌVAR” GURI, EDO. BOLIVAR. REPUBLICA 
BOLIVARIANA DE VENEZUELA. 
 
 
YRAZEMA TERESA PRADO RENDON 1 y ALCIDES RAFAEL ROJAS2 
 
 
RESUMEN 
 
El estudio de “Evaluación Estructural del Edificio de Telecomunicaciones La Becerra, ubicado en Guri, Edo 
Bolívar”, se realizó con finalidad de modelar las condiciones estructurales del edificio y verificar su 
capacidad para sostener las modificaciones solicitadas por la Dirección de Telemática de EDELCA 
(ELECTRIFICACION DEL CARONI), analizar agrietamientos y el comportamiento estructural bajo la 
norma COVENIN 1756-2001 “Edificaciones Sismorresistentes”, se concluye que la estructura de concreto no 
presenta problemas de resistencia ni de rigidez debido a que cumple con la normativa COVENIN vigente. 
 
ABSTRACT 
 
The study of “Structural Evaluation of the Building of Telecommunications The Becerra, situated in Guri, 
Edo Bolívar”, realized to modeling the structural conditions of the building and verify his capacity to 
sustain the modifications requested by the Direction of Telematic of EDELCA (ELECTRIFICACION OF 
THE CARONI). Analyse craking and the structural behaviour under the CODE COVENIN 1756-2001 
“Seismic resistant edification”, conclude that the structure of concrete does not present problems of 
resistance neither of rigidity due to the fact that it fulfils with the normative COVENIN valid. 
 
INTRODUCCION 
 
Electrificación del Caroní, C.A. (EDELCA), filial de la Corporación Eléctrica Nacional, adscrita al Ministerio
del Poder Popular para la Energía Eléctrica, es la empresa de generación hidroeléctrica más importante que
posee Venezuela. 
Forma parte del conglomerado industrial de la CVG ubicado en la región Guayana, conformado por las
empresas básicas del aluminio, hierro, acero, carbón, bauxita y actividades afines. 
EDELCA opera las Centrales Hidroeléctricas Simón Bolívar en Guri con una capacidad instalada de 10.000
Megavatios, considerada la segunda en importancia en el mundo, la Central Hidroeléctrica Antonio José de
Sucre en Macagua con una capacidad instalada de 3.140 Megavatios y Francisco de Miranda en Caruachi, con
una capacidad instalada de 2.280 megavatios. 
Su ubicación en las caudalosas aguas del río Caroní, al sur del país, le permite producir electricidad en
armonía con el ambiente, a un costo razonable y con un significativo ahorro de petróleo. 
EDELCA posee una extensa red de líneas de transmisión que superan los 5.700 Km. cuyo sistema a 800 mil
 
1 Gerente del Proyecto “Suministro Confiable de Energía Eléctrica a Comunidades Aisladas que cuentan 
con Microcentrales en la Región Guayana”, División Proyecto de Mantenimiento de Generación, Edificio 
Sede EDELCA, Piso 3, carrera Tocoma, Puerto Ordaz, Estado Bolívar República Bolivariana de 
Venezuela. Teléfono: (58) 963 -3669; Fax: (58) 963 37 54; yprado@edelca.com.ve 
 
2 Jefe €Sección Inspección, Dpto. Ingeniería y Contratación de Generación, División Proyecto de 
Mantenimiento de Generación, Edificio Sede EDELCA, Piso 3, carrera Tocoma, Puerto Ordaz, Estado 
Bolívar República Bolivariana de Venezuela. Teléfono: (58) 963 -3669; Fax: (58) 963 37 54; 
Arojas@edelca.com.ve 
 
 
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voltios es el quinto sistema instalado en el mundo con líneas de Ultra Alta Tensión en operación. 
Durante los últimos años, EDELCA ha aportado más del 70% de la producción nacional de electricidad a
través de sus grandes Centrales Hidroeléctricas, desempeñando un papel fundamental en el desarrollo
económico y social de Venezuela. 
La Central Hidroeléctrica Simón Bolívar en Guri ver figura 1, se construyó en el Cañón de Necuima, 100 
Kilómetros aguas arriba de la desembocadura del río Caroní en el Orinoco. 
El desarrollo de esta Central Hidroeléctrica en su primera etapa comenzó en 1963 y se finalizó en 1978 con 
una capacidad de 2.065 Megavatios en 10 unidades y con el lago a una cota máxima de 215 metros sobre el 
nivel del mar. 
La etapa final de la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar en Guri se concluyó en 1.986 y permitió elevar el 
nivel del lago a la cota máxima de 272 m.s.n.m, construyéndose la segunda Casa de Máquinas que alberga 10 
unidades de 630 MW cada una. 
En los actuales momentos la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar, ocupa el segundo lugar como planta 
hidroeléctrica en el Mundo, con sus 10.000 MW de capacidad instalada total. En cuanto al lago se encuentra 
en octavo lugar entre los diez de mayor volumen de agua represada en el Mundo. 
 
 
Figura 1 Hidroeléctrica Simón Bolívar. Guri, Estado Bolìvar. 
 
GENERALIDADES 
 
 
El Edificio La Becerra, se encuentra en el Cerro la Becerra, en la presa izquierda de la Hidroeléctrica Simón 
Bolívar, es un edificio que sirve de soporte al Departamento Comunicación Sur de la Dirección de 
Telemática de EDELCA de EDELCA (ELECTRIFICACION DEL CARONI), y el cual contempla un 
proyecto de rehabilitación y ampliación para nuevas áreas de oficinas, sala de microondas, taller de radio, 
depósitos, entre otros. 
 
El edificio se construyo durante el año 1979, y presenta ciertos agrietamientos en elementos estructurales que 
presumen sean ocasionados por la ubicación del edifico en la cercanía de las fallas sísmicas de María Luisa 
al Norte, EL Pao al Noreste, De Santa Barbara al Sur-Oeste, De Guri y Mercural al Sur 
 
A los fines de facilitar su modelación y análisis, el Edificio fue diferenciado en varios módulos, de la 
siguiente manera: 
 
Módulo A: Edificio Principal (Existente) 
Módulo B: Escalera (En Edificio existente) 
 
 
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Figura 2 Edificio de Comunicaciones La Becerra Hidroeléctrica Simón Bolívar. Guri, Estado Bolìvar. 
 
Los Módulos principal y de escalera (A y B) del Edificio están integrados en un solo cuerpo de cuatro 
niveles y separados estructuralmente por una junta de construcción. Su uso actual es de oficinas y laboratorios 
de equipos de comunicaciones asociados a las instalaciones de Planta Guri. El edificio tiene actualmente 
aproximadamente 27 años de construido y su estructura es aporticada, construida en su mayor parte en 
concreto reforzado. 
 
Este conjunto de edificaciones está ubicado de acuerdo al mapa de zonificación sísmica de la Norma 
COVENIN 1756-2001 “Edificaciones Sismorresistentes”, actualmente vigente, en Zona 2, considerada de 
baja sismicidad. 
 
Para la fecha de la ejecución del proyecto original del Módulo Principal (año 1979), la norma vigente para el 
diseño y construcción de edificaciones antisísmicas era la Norma Provisional 1967. En el lapso transcurrido 
entre 11-1979, fecha del proyecto de la edificación, y la presente fecha, han surgido nuevas prescripciones en 
el articulado de las normas sísmicas venezolanas. La revisión vigente de esta norma COVENIN 1756-2001 
“Edificaciones Sismorresistentes”, modificó la manera de determinar la amenaza sísmica mediante una 
mayor discriminación del mapa sísmico y la incorporación de espectros de diseño. 
 
Adicionalmente, esta Norma introduce nuevos conceptos de diseño sismorresistente, actualizando el estado 
del conocimiento en la materia. En lo referente a las construcciones existentes suministra los criterios a seguir 
cuando se proyecte un reforzamiento o reparación, los cuales son aplicables en las adecuaciones. Cabe señalar 
que la edificación a que hacemos referencia es de uso oficial, caso contemplado en la Norma vigente 
mediante la aplicación de un parámetro α= 1.30 que implica una mayor importancia en las consideraciones 
estructurales, así como la integración de la responsabilidad del propietarioy/o diseñadores y/o proyectistas. 
En su capítulo 6, la norma señala los lineamientos para casos como éstos. 
 
Para la realización del presente estudio se tomaron muestras destructivas y no destructivas para determinar la 
calidad del concreto, así como las labores de prospección de las condiciones del suelo, cuyo objeto principal 
fue el de suministrar los parámetros de diseño que sirvieron de base para analizar las estructuras existentes y 
los proyectos de ampliación del estacionamiento anexo y la escalera de emergencia. 
 
 
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ALCANCE DEL TRABAJO 
 
 
El alcance del trabajo contempla el estudio estructural con la finalidad de modelar las condiciones 
estructurales del edificio y verificar su capacidad para sostener las modificaciones contempladas por la 
Dirección de Telemática de EDELCA (ELECTRIFICACION DEL CARONI), analizar agrietamientos y el 
comportamiento estructural bajo la norma COVENIN 1756-2001 “Edificaciones Sismorresistentes”. 
 
 
NORMAS 
 
Para la realización de este Estudio se aplicaron las siguientes normas: 
 
 COVENIN – Mindur 1756-2001. Edificaciones Sismorresistentes. Caracas 
 FONDONORMA 1753-1985. Estructuras de Concreto Armado Para Edificaciones. Análisis y 
Diseño. Caracas. 
 COVENIN – Mindur. 1618-1998. Estructuras de Acero Para Edificaciones. Análisis y Diseño. 
Caracas. 
 COVENIN – Mindur. 2002-88, Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones. 
Caracas. 
 American Concrete Institute (ACI) 2005. Building Code Requirements for Structural Concrete (318-
2005). Farmington Hills, MI. 
 
METODOLOGÍA 
 
EDIFICACIÓN PRINCIPAL (MÓDULOS A Y B) 
 
Para la modelación y análisis del Edificio Principal y Mòdulo de Escalera (A y B), se siguió la siguiente 
metodología: 
 
 Estudio de la información suministrada y la recabada “in situ” 
 Definición de los objetivos de desempeño estructural esperado 
 Codificación de los tipos de daños encontrados y descripción en planilla elaborada al efecto. 
 Recopilación de datos suministrados por los estudios concurrentes para incorporarlos al proceso de 
modelado, conjuntamente con los datos extraídos del material suministrado y los requisitos exigidos 
por las normas. 
 Modelado de la estructura, en su configuración actual, utilizando los recursos del programa ETABS 
V.8.5.4 y V.9.02 elaborado por la empresa Computers and Structures, Inc, Berkeley, California, 
Estados Unidos, el cual es ampliamente usado en nuestro país. 
 
 
 
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 Sometimiento del modelo matemático a las solicitaciones que permitan evaluar el comportamiento de 
la estructura en estudio en condiciones de servicio o de eventos accidentales (sismo u otros). Aparte de 
las prescripciones de resistencia, desplazabilidad y demás condiciones de servicio, se atenderá a los 
requisitos sismorresistentes siguientes, como mínimo: 
− Los daños globales, en caso de evento sísmico, deben ser muy pequeños. 
− No debe producirse deformación permanente superior a la admisible por las 
especificaciones de uso. 
− La rigidez y resistencia originales deben mantenerse sustancialmente. 
− Todos los elementos estructurales deben sufrir sólo agrietamientos menores, igual 
que los elementos no-estructurales, como muros, fachadas, parapetos, etc. 
− Todos los sistemas importantes para el normal funcionamiento deben mantener su 
operatividad. 
− En caso de requerirse adecuación estructural, el costo de construcción debe ser 
razonable y de factibilidad técnica con métodos y materiales disponibles 
convencionalmente. 
− Los componentes no estructurales deben presentar daños muy pequeños. La energía 
eléctrica, el agua y otros servicios deben estar disponibles convencionalmente 
 Análisis mediante el programa ETABS, para obtener los valores de tensiones en las diferentes 
solicitaciones consideradas por las Normas y determinar cualquier deficiencia estructural que deba 
ser atendida. El propósito de este análisis es determinar la rigidez, resistencia y ductilidad de la 
estructura, tomando como base el código vigente. Se estimó el factor de reducción de respuesta y se 
caracterizaron los materiales con las propiedades mecánicas obtenidas en los estudios. Entre los 
resultados más importantes obtenidos se mencionan: el Período Normativo, el Período Analítico, el 
Coeficiente Sísmico, los Porcentajes de masas participativas en X y Y, el Corte Basal Normativo y 
los desplazamientos relativos en X y Y. 
 Aplicación de los resultados en la verificación del diseño suministrado en los planos y formulación 
de conclusiones y recomendaciones 
INFORMACIÓN UTILIZADA 
 
La información de referencia utilizada para el presente estudio consistió básicamente en lo siguiente: 
 
 Planos de referencia existente y del proyecto de remodelación y ampliación. 
 Informe de Patología del concreto resultado de los Estudios realizados por el Laboratorio de 
Materiales de Construcción de la Universidad Católica Andrés Bello (UCAB), sobre los materiales 
utilizados en la construcción existente, basada en ensayos destructivos y no destructivos. 
 Informe Estudio de actividad sísmica en la zona del Edificio La Becerra, realizado por la División de 
Consolidación y Mantenimiento de Obras Civiles, Dpto. Instrumentación y Evaluación de 
Estructuras. Sección Sismología. 
 Datos Geotécnicos resultados del Estudio de Suelos elaborado por la empresa INGECONTROL, 
C.A. 
 Información recabada “in situ” 
 
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 Premisas consideradas según experiencia en casos similares, dado que no se dispuso de cálculos 
estructurales, memorias, registros de inspección del proceso constructivo u otros recursos para 
conocer los parámetros e hipótesis que sirvieron de base para el diseño estructural del edificio en 
estudio. 
DIAGNOSTICO GENERAL 
Los Módulos A y B están emplazados en un terreno de topografía modificada plana. Constan de cuatro 
niveles, entrepisos de h=3.12 metros, separados por una junta, con estructura de concreto reforzado. Sobre el 
primer módulo se construyó una estructura metálica con cubierta horizontal constituida por una capa de manto 
asfáltico sobre forro de madera machihembrada. Esta estructura se conecta a la de concreto reforzado por 
medio de planchas base ancladas con pernos. Ambos módulos presentan regularidad en elevación y en planta. 
Las losas en el sector de concreto son nervadas de 30cm. de espesor y las vigas y columnas son de sección 
rectangular. La infraestructura está constituida por fundaciones directas. 
La información previa recibida para el estudio no permite hacer una investigación exhaustiva de las 
condiciones estructurales del edificio en cuestión, por lo que la mayoría de los parámetros necesarios para la 
evaluación estructural serán supuestos, confrontando dicha información con nuestras propias observaciones, 
las disposiciones de las normas vigentes y la experiencia en casos similares. Esta afirmación es especialmente 
válida en lo referente a la infraestructura. 
En general, la superestructura del Edificio de Telecomunicaciones La Becerra presenta un buen aspecto 
estructural a los efectos de una inspección visual. Para complementar adecuadamente el insumo informativo, 
se aplicaron los resultados del estudio de materiales realizado por el Laboratorio de Materiales y 
Construcciones de la UCAB y el de los suelos realizado por INGECONTROL, C.A. 
 En cuanto a condiciones estructurales notables o desfavorables apreciadas, pueden resumirse así: 
 Resquebrajamientos y hundimientos de pisos perimetrales 
 Anegamiento de un sector de suelo adyacente, debajo de torre de telecomunicaciones, por 
condensación en equipos de aire acondicionado. La torre de telecomunicaciones, ensi, no forma 
parte de los elementos estructurales objeto de este estudio. 
 Agrietamientos localizados, en losas, vigas y paredes. Ver cuadro de levantamiento de daños anexo. 
 Focos de corrosión. Ver cuadro de levantamiento de daños anexo 
 Existencia de un núcleo de circulación vertical (escaleras) separado del cuerpo principal del edificio 
por medio de juntas, excepto en el piso 3 donde colocaron el acabado de pavimento de baldosa de 
mármol y no dejaron la junta. 
 Existencia de un nivel adicional, de construcción posterior al sector de concreto reforzado 
subyacente. Ese nivel superior es de construcción metálica. 
 Se conoció la intención de remover, por razones arquitectónicas que procuran un incremento de área 
útil, las jardineras situadas en bordes de volados. Nos adelantamos a calificar de beneficiosa 
estructuralmente esta intención, por cuanto tales jardineras no sólo representan concentraciones 
considerables de peso muerto sino que, además, usualmente constituyen focos de filtraciones con 
efectos degradantes para los elementos estructurales ubicados en sus proximidades. O, en el mejor de 
los casos, requieren un estricto programa de mantenimiento, que en nuestro medio no es frecuente 
concretar. 
 
 
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 No se dispone de información sobre el detallado del refuerzo de los elementos estructurales. Por lo 
tanto, para las etapas de análisis y diseño posteriores se acogerá los resultados del estudio de 
materiales realizado por el Laboratorio de Materiales de de construcción de la UCAB. 
 
Cuadro Resumen 
 
 
Edad de la edificación 
 
 27 años 
Resistencia de los materiales 
empleados en la construcción 
 
F’c = 250 kgf/cm
2
Fy = 4200 kgf/cm
2 
 
Diseño, detallado y 
construcción de la edificación 
 
 
No se dispone de suficiente información del 
diseño y del detallado para dar una 
calificación precisa, sólo se dispuso de 
planos que corresponden a un replanteo 
estructural. 
 
En cuanto a la construcción, basándonos en 
lo que puede apreciarse visualmente, ella se 
realizó en condiciones aceptables 
Sistema resistente de la 
superestructura 
 
Pórticos tridimensionales de concreto 
reforzado con dos direcciones resistentes 
ortogonales para solicitaciones 
gravitacionales y sísmicas. Sistema de losas 
nervadas para solicitaciones verticales. El 
nivel superior del cuerpo de oficinas es de 
estructuración metálica, de construcción 
posterior a la mencionada. 
 
Configuración en plantas y en 
elevación 
 
La configuración es regular, con plantas 
rectangulares y de poca variación de forma 
en altura 
 
 
Sistema de infraestructura 
 
Fundaciones directas tipo Zapata 
Separación con las 
edificaciones colindantes 
 
Es una construcción aislada 
Detección de daños anteriores 
a la evaluación 
Ver descripción de daños 
Estado físico de la obra 
 
Bueno 
 
Calidad de los materiales 
 Concreto: 200 kgf /cm2 basado en estudio realizado por la UCAB 
 Acero de refuerzo : 4200 kgf/cm2 
 Acero estructural: 2500 kgf /cm2 
 
 
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Cargas y sobrecargas utilizadas 
 
Peso específico del concreto 2500 Kgf/m3 
Peso especifico del acero 7850 Kgf/m3 
Tabiquería 150 kgf/m2 
Losa Nervada e=30 cm, nervio de 10 cm, separados 
cada 50 cm, con bloque de arcilla de relleno. Loseta de 
5 cm, 
490 Kgf/m2 
Techo teja asfáltica+ impermeabilización 30 Kgf/m2 
Carga variable de entrepiso 250 Kgf/m2 
Carga variable de techo 100 Kgf/m2 
Carga variable escaleras 500 Kgf/m2 
 
Parámetros para el análisis sísmico 
 
Zona Sísmica 2 
Aceleración Horizontal , Ao 0.15 
Forma Espectral del Terreno S1 
Factor de corrección de Ao, φ 0.80 
Grupo según el uso A 
Factor de Importancia, � 1.3 
Nivel de diseño ND2 
Tipo de Estructura I 
Factor de Reducción de Respuesta 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 Espectro de diseño 
 
“El factor de reducción de respuesta R, depende de: el tipo de sistema estructural resistente a cargas 
sísmicas, al tipo de material del cual está diseñada la estructura y del tipo de requisitos de detallamiento. 
 
 Esta edificación fue diseñada en el año 1979, de acuerdo a la normativa vigente, que no contemplaban ni el 
Factor R, ni requisitos tan exigentes como los que prescriben las normas actuales en lo referente al 
detallamiento de los miembros estructurales. De la información obtenida del estudio realizado por el equipo 
 
 
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del Laboratorio de la UCAB, se puede corroborar que el detallamiento de los miembros estructurales no 
cumple con la normativa actual. Por esa razón el Factor de reducción de respuesta que para estructuras tales 
como la del edificio Becerra, de sistema estructura tipo pórtico, diseñada en concreto reforzado y con el 
detallamiento de acuerdo a la norma de la época, se seleccionó como 4 en vez de ser 6, que es lo que señalan 
las nuevas normas para estructuras que cumplen con todos los requisitos exigidos” 
 
Combinaciones de carga utilizadas 
 
Combinación modal: CQC 
 
Combinación direccional: SRSS 
 
Combinaciones de cargas según la Norma ACI 318-05 (Capítulo 9): 
 
 U = 1.2CP + 1.6CV + 0.5CVT 
 U = 1.20CP + 0.50CV ± Ex ± Tx 
 U = 0.90 CP ± Ex ± Tx 
 U = 1.20CP + 0.50CV ± Ey ± Ty 
 U = 0.90CP ± Ey ± Ty 
 
Donde: 
 CP = Carga permanente 
 CV = Carga variable 
 CVT = Carga variable en techo 
 Ex = Sismo en sentido X 
 Ey = Sismo en sentido Y 
 Tx = Torsión accidental en X 
 Ty = Torsión accidental en Y 
 E = Sh + Sv 
 Sh = Componente horizontal del sismo 
 Sv = Componente vertical del sismo, Sv = 0.20αβφAo 
 
 
METODOLOGÍA 
 
Análisis de la Información Disponible 
 
Planos de Estructura 
 
De los planos de replanteo estructural, se extrajo la siguiente información: 
a. Envigado y dimensiones de los miembros estructurales. 
b. Las características de las losas para determinar sus masas. 
 
Planos de Arquitectura 
 
De la revisión de los planos de Arquitectura, se extrajo la siguiente información: 
a. Las dimensiones de cada una de las plantas 
b. Las alturas de los entrepisos 
c. El uso de cada uno de las áreas de la edificación 
Estudio Geotécnico 
 
De la revisión del estudio Geotécnico realizado por INGECONTROL,C.A. se extrajo la siguiente 
información: 
 
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a. La forma espectral del terreno 
b. La capacidad portante de suelo 
 
Estudio de actividad sísmica en la zona del Edificio La Becerra 
 
El estudio de la actividad sísmica en la zona del Edificio La Becerra, se realizó mediante un conjunto de 
trabajo para recopilar la mayor cantidad de información asociada, necesaria para evaluar las condiciones 
actuales de esta infraestructura. 
Se realizó el análisis de la actividad sísmica de la zona, con énfasis en aquella registrada en las cercanías del 
Edificio La Becerra, lo que incluye tanto registros de velocidad como de aceleración. 
Además, se realizó un estudio de vibraciones el cual consistió en evaluar las principales fuentes vibratorias, 
como sistemas de bombeo, de aire acondicionado, flujo de vehículos o de personal a lo largo del edificio, 
dependiendo de las horas laborales, para así conocer su influencia sobre el comportamiento de la estructura. 
De la revisión del informe se tienen las siguientes conclusiones relevantes: 
a. Las estructuras geológicas más cercanas al Edificio La Becerra son: la falla de Guri, la cual se 
encuentra ubicada aproximadamente tres kilómetros al Sur y la falla de María Luisa ubicada tres 
kilómetros al Norte del edificio. Sin embargo la distribuciónepicentral en la región no muestra la 
ocurrencia de focos de actividad asociadas a estas fallas. 
 
b. Con respecto a la actividad sísmica de la región Nor-Oriental y Centro- Oriental ésta tiene influencia 
en la zona de Guri tal y como los muestran los valores de aceleración obtenidos de los distintos 
equipos pertenecientes a la Red acelerográfica de Guri. La aceleración máxima registrada para los 
diferentes eventos analizados fue de 50 gals equivalente al 5% de la aceleración de la gravedad. 
 
c. Desde el punto de vista de las vibraciones estructurales no se observan fuentes vibratorias 
importantes. La única fuente identificada fue el sistema de bombeo, el cual se dispara en forma de 
impacto, sin provocar un incremento importante de los valores de vibración. 
 
 
Análisis Estructural 
 
Los modelos fueron sometidos a sendos análisis de tres grados de libertad por planta, considerando un número 
de modos tal que se alcance por lo menos el 90% de las masas participativas, aplicando los criterios de 
combinación modal CQC y combinación direccional SRRS y el espectro de diseño mostrado en la Figura 4 
de este informe, todo ello utilizando el programa ETABS v 8.5.4. El objetivo de este análisis fue determinar 
periodos de vibración, masas participativas, desplazabilidad y fuerzas sísmicas. 
 
MODELAJE ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIÓN 
 
General 
 
Conocidas las dimensiones y alturas de cada una de los niveles, la geometría de los miembros estructurales y 
las acciones actuantes, tanto gravitacionales como accidentales, se procedió a realizar un modelo 
tridimensional del edificio. 
 
Para analizar este modelo se empleó el programa automatizado de análisis y diseño estructural ETABS 
V.8.5.4 y V.9.02 elaborado por la empresa Computers and Structures, Inc, Berkeley, California, Estados 
Unidos, el cual es ampliamente usado en nuestro país. 
 
 
 
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Análisis Estructural 
 
Se realizaron modelos dimensionales de los Cuerpos A y B y fueron sometidos a sendos análisis de tres 
grados de libertad por planta, considerando un número de modos tal que se alcance por lo menos el 90% de 
las masas participativas, aplicando los criterios de combinación modal CQC y combinación direccional SRRS 
y el espectro de diseño mostrado en la Figura 1 de este informe, todo ello utilizando el programa ETABS v 
8.5.4. El objetivo de este análisis fue determinar periodos de vibración, masas participativas, desplazabilidad 
y fuerzas sísmicas 
 
RESULTADOS 
 
Módulo A: 
 
Período Fundamental de Vibración 
 
El periodo fundamental estimado calculado según la Sección 9.2.2 de la norma COVENIN 1756-01 es el 
siguiente: 
 
Altura de la edificación = 12.97 m 
 
 Periodo: T= 0.07* H0.75= 0.478seg ec (1) 
 
El período fundamental de vibración para cada dirección analizada obtenido del análisis dinámico de la 
edificación con el programa ETABS es: 
 
 Tx = 0.668 seg. 
 Ty = 0.508 seg. 
 
Modos de Vibración y Masas Participativas 
 
A los fines de incorporar una masa participativa superior al 90 %, se aplicaron 12 modos de vibración en el 
análisis como se observa en la Tabla 1. 
 
Tabla 1 Períodos y factores de participación modal (Módulo A) 
 
Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ 
1 0.668 0.000 57.07 0 0.000 57.075 0 
2 0.594 0.001 12.67 0 0.001 69.746 0 
3 0.508 80.436 0.00 0 80.437 69.746 0 
4 0.455 0.000 14.57 0 80.437 84.317 0 
5 0.346 0.000 0.10 0 80.437 84.412 0 
6 0.293 4.584 0.00 0 85.021 84.412 0 
7 0.197 0.000 5.30 0 85.021 89.715 0 
8 0.178 0.000 5.17 0 85.021 94.883 0 
9 0.166 10.115 0.00 0 95.136 94.883 0 
10 0.121 0.000 3.73 0 95.136 98.614 0 
11 0.117 4.864 0.00 0 100.000 98.614 0 
12 0.114 0.000 1.39 0 100.000 100.000 0 
 
 
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Fuerzas Cortantes 
 
El corte basal y las fuerzas cortantes en cada nivel se determinaron por combinación de los respectivos 
valores modales; el método de combinación utilizado fue la Combinación Cuadrática Completa (CQC) y el 
amortiguamiento se tomó igual al 5%, valor característico para estructuras de concreto armado. En la Tabla 2 
se presentan las fuerzas cortantes en las direcciones X y Y. En dicha tabla notamos que el corte basal en 
dirección X es Vx =45631 kgf y en dirección Y es Vy =30432 kgf. 
 
Tabla 2 Cortes en cada nivel (Módulo A) 
 
Piso Carga Loc P VX VY T MX MY 
TECHOSUP SX Arriba 0 4307 10.3 25661.6 0 0 
TECHOSUP SX Abajo 0 4307 10.3 25662.9 7.735 3232.911 
TECHOSUP SY Arriba 0 3.07 4482 39996.4 0 0 
TECHOSUP SY Abajo 0 3.07 4482 39997.7 3366 2.262 
TECHOINF SX Arriba 0 4580 10.95 27270.2 7.726 3232.841 
TECHOINF SX Abajo 0 4580 10.95 27270.2 39.706 16438.58 
TECHOINF SY Arriba 0 2.95 4767 42524.3 3367.7 2.263 
TECHOINF SY Abajo 0 2.95 4767 42524.3 17296 10.752 
PISO3 SX Arriba 0 24504 25.61 146271 39.706 16438.58 
PISO3 SX Abajo 0 24504 25.61 146271 111.86 89738.06 
PISO3 SY Arriba 0 27.22 16757 143102 17296 10.752 
PISO3 SY Abajo 0 27.22 16757 143102 63127 85.995 
PISO2 SX Arriba 0 38815 37.3 231810 111.86 89738.06 
PISO2 SX Abajo 0 38815 37.3 231810 223.77 208652.6 
PISO2 SY Arriba 0 40.44 25559 212791 63127 85.995 
PISO2 SY Abajo 0 40.44 25559 212791 138235 193.713 
PISO1 SX Arriba 0 45631 44.36 272433 223.77 208652.6 
PISO1 SX Abajo 0 45631 44.36 272433 356.31 346748.9
PISO1 SY Arriba 0 44.36 30432 262174 138235 193.713 
PISO1 SY Abajo 0 44.36 30432 262174 227231 321.269 
 
El corte basal normativo (Sección 9.2.1 de la norma COVENIN 1756-01) ecuación (2) es: 
 
 Ta = T * 1,6 = 0.77seg. (2) 
 
 Ad = 0.15* g 
 µ = 0.91 (Sección 9.3 de COVENIN 1756-01) 
 C = 0.05 
 W = 744491kgf 
 
Entonces, nos queda ecuación (3): 
 
 Vo = C * W = 396294 kgf (3)
 
 
 
 
 
 
 13
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En vista de que el corte basal normativo (Vo) es mayor que en corte basal en Y obtenidos mediante el 
análisis dinámico (véase Tabla 2), los últimos deberán ser corregidos según la Sección 9.4.7 de la norma 
multiplicándolos por la relación entre el corte basal normativo y el corte basal arrojado por el análisis 
dinámico 
 
Los factores de corrección obtenidos para este caso son: 
 
Dirección X: fx= 1.00 
Dirección Y: fy= 1.19 
 
Desplazamientos y Derivas 
 
Una vez determinadas las fuerzas cortantes y el cortante basal de diseño generados por la acción sísmica, se 
calcularon los desplazamientos y derivas en cada nivel (Tabla 3). 
 
Tabla 3 Desplazamientos y Derivas (Módulo A) 
 
PISO ITEM CA
RG
A 
PUNTO DESPL. 
X 
mm 
DESPL. 
Y 
mm 
DERIV X 
(1000) 
DERIV
A Y 
(1000) 
TECHOSUP Max Desp X SX 7 0.00024 0.752 
TECHOSUP Max Desp Y SX 118 2.1E-05 0 0.079968 
TECHOSUP Max Desp X SY 92 8.7E-05 0.2784 0 
TECHOSUP Max Desp Y SY 98 0.0005 0 1.911616 
TECHOINF Max Desp X SX 76 0.00138 4.4192 0 
TECHOINF Max Desp Y SX 7 1.6E-05 0 0.060928 
TECHOINF Max Desp X SY 60 0.00039 1.2576 0 
TECHOINF Max Desp Y SY 1 0.00409 0 
15.56710
4 
PISO 3 Max Desp X SX 141 0.00051 1.6192 0 
PISO 3 Max Desp Y SX 143 3E-06 0 0.011424 
PISO 3 Max Desp X SY 17 0.00014 0.4448 0 
PISO 3 Max Desp Y SY 18 0.00086 0 3.25584 
PISO 2 Max Desp X SX 141 0.0008 2.5472 0 
PISO 2 Max Desp Y SX 143 5E-06 0 0.01904 
PISO 2 Max Desp X SY 8 0.00021 0.656 0 
PISO 2 Max Desp Y SY 2 0.00116 0 4.428704 
PISO 1 Max Desp X SX 7 0.0005 1.5968 0 
PISO1 Max Desp Y SX 8 3E-06 0 0.011424 
PISO 1 Max Desp X SY 8 0.00011 0.3584 0 
PISO 1 Max Desp Y SY 2 0.00068 2.58944 
 
Como se puede observar en la tabla de Desplazamientos y Derivas, en los tres pisos inferiores de concreto 
reforzado, las derivas son menores a las especificadas en la norma 1756-01, mientras que en el nivel techo 
inferior de estructura metálica la deriva en el punto 1 supera al valor límite normativo que es 12 por mil. Esta 
condición deberá tomarse en cuenta para los efectos de la fase de proyecto subsiguiente. 
 
Diseño de Miembros y Verificación de Resistencia 
 
 En los anexos se presenta el acero demandado en las vigas y columnas de los pórticos 1 a 4 y de B a E, de 
acuerdo a los resultados arrojados por el ETABS. 
 
 
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 14
No disponemos de planos estructurales que suministren la disposición del acero de refuerzo de los miembros 
estructurales, dato imprescindible para la determinación de su capacidad resistente. Sin embargo, los estudios 
realizados por el laboratorio de materiales de la UCAB señalan: “Los aceros principales encontrados en 
columnas son de forma constante de cuatro por cara, siendo los diámetros en Ф7/8” (22.2 mm) y Ф1” (25 
mm) y estribos de Ф1/2” ( 12.5 mm) cada (7.8”) 20 cm en promedio”. Según los planos contenidos del 
mencionado Informe, se muestran once columnas ensayadas. En el informe realizado por la Empresa TRX 
Consulting en número de cabillas de 12 en las columnas E3 y B1, no así las columnas B4 y E4 que mencionan 
8 cabillas, no informan sobre los diámetros de los acero de refuerzo longitudinal. 
 
El análisis realizado a la estructura arroja como resultado una demanda mínima de acero longitudinal en las 
columnas, que queda cubierta satisfactoriamente con la cantidad de acero que según los estudios está 
colocado en las columnas, por lo que se puede decir que estas no presentarán problemas de resistencia. 
 
Fundaciones 
 
De acuerdo a los datos suministrados por el Estudio Geotécnico, la capacidad de soporte de suelo es 1.7 
kgf/cm2, al revisar las fundaciones que aparecen en los planos no se encontró que pongan en duda la 
capacidad resistente de la infraestructura. 
 
Área techada en estructura metálica 
 
Como resultado del proceso a que se sometió el modelo, algunos miembros de la estructura resultaron con una 
demanda de resistencia mayor a la capacidad calculada por el programa. Este aspecto debe tomarse en cuenta 
en el planteamiento de un eventual proyecto de reforzamiento. 
 
Módulo B 
 
Período Fundamental de Vibración 
 
El período fundamental estimado calculado según la Sección 9.2.2 de la norma COVENIN 1756-82, ecuación 
(4) es el siguiente: 
 
 Altura de la edificación = 12.48 m 
 Período: T= 0.07 * H 0.75= 0.464 seg. (4) 
 
El período fundamental de vibración para cada dirección analizada obtenido del análisis dinámico de la 
edificación con el programa ETABS fue: 
 
 Tx = 0.251 seg. 
 Ty = 0.225 seg. 
 
Modos de Vibración y Masas Participativas 
 
A los fines de incorporar una masa participativa superior al 90 %, se incorporaron 12 modos de vibración en 
el análisis como se observa en la Tabla 4. 
 
 
 
 15
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Tabla 4 Períodos y factores de participación modal (Módulo B) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuerzas Cortantes 
 
El corte basal y las fuerzas cortantes en cada nivel se determinaron por combinación de los respectivos 
valores modales; el método de combinación utilizado fue la Combinación Cuadrática Completa (CQC) y el 
amortiguamiento se tomo igual al 5%, valor característico para estructuras de concreto armado. En la Tabla 5 
se presentan las fuerzas cortantes en las direcciones X y Y. 
 
En dicha tabla notamos que el corte basal en dirección X es Vx = 5823.6 kgf y en dirección Y es Vy = 6691.9 
kgf. 
 
 
Tabla 5: Cortes (Módulo B) 
PISO CARGA LOC P VX 
(kgf) 
VY 
(kgf) 
T 
(kgf.m) 
MX 
(kgf.m) 
MY 
(kgf.m) 
Piso 5 SX Arriba 0 0 0 0 0 0 
Piso 5 SX Abajo 0 0 0 0 0 0 
Piso 5 SY Arriba 0 0 0 0 0 0 
Piso 5 SY Abajo 0 0 0 0 0 0 
Piso 4 SX Arriba 0 2901.3 94.95 16147.79 0 0 
Piso 4 SX Abajo 0 2901.3 94.95 16147.79 296.258 9051.997 
Piso 4 SY Arriba 0 157.11 2761.5 5050.247 0 0 
Piso 4 SY Abajo 0 157.11 2761.5 5050.247 8615.758 490.17 
Piso 3 SX Arriba 0 4107.2 253.09 23282.67 296.258 9051.997 
Piso 3 SX Abajo 1245.9 259.45 15.37 1978.682 5102.62 10388.17 
Piso 3 SY Arriba 0 292.42 4023.7 7284.785 8615.758 490.17 
Piso 3 SY Abajo 1413.3 45.03 182.1 423.563 11029.962 3196.327 
Piso 3-1 SX Arriba 1245.9 377.25 34.77 2941.377 5102.62 10388.17 
Piso 3-1 SX Abajo 1245.9 377.25 34.77 2941.377 5109.744 10320.25 
Piso 3-1 SY Arriba 1413.3 44.59 350.78 588.69 11029.962 3196.327 
Piso 3-1 SY Abajo 1413.3 44.59 350.78 588.69 10893.163 3168.453 
Piso 2 SX Arriba 0 5163 413.87 29568.88 765.49 21322.95 
Piso 2 SX Abajo 953.5 358.08 19.8 2726.344 3983.213 15038.07 
Piso 2 SY Arriba 0 500.17 5667.4 9985.188 19398.108 902.768 
Piso 2 SY Abajo 3863.1 36.66 175.71 474.67 20625.408 6684.547 
Piso 2-1 SX Arriba 953.5 413.22 23.34 3146.728 3983.213 15038.07 
Modo Periodo UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ 
1 0.25136 50.54 0.016 0 50.5409 0.016 0 
2 0.22508 0.024 36.7 0 50.5654 36.7158 0 
3 0.19546 0.067 0.4123 0 50.6324 37.1281 0 
4 0.11315 18.41 0.2059 0 69.0457 37.334 0 
5 0.09407 0.333 41.725 0 69.3785 79.0588 0 
6 0.07682 8.356 0.3787 0 77.7348 79.4375 0 
7 0.04221 8.097 0.2089 0 85.832 79.6464 0 
8 0.02665 0.868 1.8588 0 86.6995 81.5052 0 
9 0.02393 0.235 12.898 0 86.9349 94.4029 0 
10 0.02021 2.276 0.1079 0 89.2106 94.5108 0 
11 0.02007 0.009 0.1439 0 89.2198 94.6546 0 
12 0.01988 5.192 0.259 0 94.4122 94.9136 0 
 
 
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PISO CARGA LOC P VX 
(kgf) 
VY 
(kgf) 
T 
(kgf.m) 
MX 
(kgf.m) 
MY 
(kgf.m) 
Piso 2-1 SX Abajo 953.5 413.22 23.34 3146.728 3994.48 15635.17 
Piso 2-1 SY Arriba 3863.1 40.74 239.51 533.498 20625.408 6684.547 
Piso 2-1 SY Abajo 3863.1 40.74 239.51 533.498 20901.436 6655.098 
Piso 1 SX Arriba 0 5823.6 587.78 33728.9 1920.659 36678.98 
Piso 1 SX Abajo 577.59 264.12 19.51 2117.958 2435.377 17543.07 
Piso 1 SY Arriba 0 592.98 6691.9 11353.54 35397.762 1858.279 
Piso 1 SY Abajo 6164.5 23.21 96.34 228.355 30009.412 10486.81 
Piso 1-1 SX Arriba 577.59 291.06 21.79 2336.252 2435.377 17543.07 
Piso 1-1 SX Abajo 577.59 291.06 21.79 2336.252 2429.65 17918.47 
Piso 1-1 SY Arriba 6164.5 46.61 121.14 428.58 30009.412 10486.81 
Piso 1-1 SY Abajo 6164.5 46.61 121.14 428.58 30168.858 10482.5 
 
 
 
El corte basal normativo (Sección 9.2.1 de la norma COVENIN 1756-82), ecuación 5, es el siguiente: 
 
 Ta = T * 1,4 = 0.7424 seg. (5) 
 Ad = 0.05 g 
 
 µ = 0.91 (Sección 9.3 de COVENIN 1756-82) 
 C = = 0.05 
 W = 83079.241kgf 
 
Entonces, nos queda ecuación (6): 
 Vo = C * W = 4153.962 kgf (6) 
 
En vista de que el corte basal normativo (Vo) es menor que los cortes básales Vx y Vy obtenidos del análisis 
dinámico (véase Tabla 5), estos no necesitan ser corregidos según la Sección 9.4.7 de la norma 1756:01 
multiplicándolos por el coeficiente entre el corte basal normativo y el corte basal arrojado por el análisis 
dinámico. 
 
Desplazamientos y Derivas 
 
Una vez determinadas las fuerzas cortantes y el cortante basal de diseño generados por la acción sísmica, se 
calcularon los desplazamientos y derivas en cada nivel (Tabla 6) 
 
 Tabla 6 Desplazamientos y derivas (Módulo B) 
 
Piso Item Carga Punto 
Desp.X 
mm 
Desp. Y. 
mm 
Deriva X 
(1000) 
DerivaY 
(1000) 
PISO 4 Max Drift X SX 9 0.0005 1.6 0 
PISO 4 Max Drift Y SX 13 0.000052 0 0.1664 
PISO 4 Max Drift X SY 3 0.000087 0.2784 0 
PISO 4 Max Drift Y SY 13 0.000478 0 1.5296 
PISO 3 Max Drift X SX 13 0.000618 1.9776 0 
PISO 3 Max Drift Y SX 13 0.00012 0 0.384 
PISO 3 Max Drift X SY 13 0.000028 0.0896 0 
PISO 3 Max Drift Y SY 13 0.000295 0 0.944 
PISO 
3-1 Max Drift X SX 13 0.00035 1.12 0 
PISO Max Drift Y SX 13 0.000083 0 0.2656 
 
 
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Piso Item Carga Punto 
Desp.X 
mm 
Desp. Y. 
mm 
Deriva X 
(1000) 
Deriva Y 
(1000) 
 3-1 
PISO 
 3-1 Max Drift X SY 13 0.000018 0.0576 0 
PISO 
3-1 Max Drift Y SY 13 0.000163 0 0.5216 
PISO 2 Max Drift X SX 13 0.00035 1.12 0 
PISO 2 Max Drift Y SX 13 0.000083 0 0.2656
PISO 2 Max Drift X SY 13 0.000018 0.0576 0 
PISO 2 Max Drift Y SY 13 0.000163 0 0.5216 
PISO 
 2-1 Max Drift X SX 8 0.00014 0.448 0 
PISO 
 2-1 Max Desp Y SX 13 0.000041 0 0.1312 
PISO 
 2-1 Max Desp X SY 9 0.000011 0.0352 0 
PISO 
 2-1 Max Desp Y SY 7 0.000056 0 0.1792 
PISO 1 Max Desp X SX 8 0.000103 0.3296 0 
PISO 1 Max Desp Y SX 7 0.000016 0 0.0512 
PISO 1 Max Desp X SY 8 0.000008 0.0256 0 
PISO 1 Max Desp Y SY 4 0.000035 0 0.112 
PISO 
1-1 Max Desp X SX 9 0.000062 0.1984 0 
PISO 
1-1 Max Desp Y SX 9 0.000012 0 0.0384 
PISO 
1-1 Max Desp X SY 8 0.000006 0.0192 0 
PISO 
1-1 Max Desp Y SY 6 0.000026 0 0.0832 
 
Como se puede observar en la tabla de Desplazamientos y Derivas, que no hay problema de rigidez, debido a 
que tienen valores de las derivas en ambos sentidos son inferiores a los normativos. 
 
Diseño de Miembros y Verificación de Resistencia 
 
No disponemos de planos que nos indiquen los aceros de refuerzos de los miembros del módulo B, sin 
embargo de acuerdo a la manera como se diseño este módulo, se estima que no debe haber problemas de 
resistencia. Además se puede observar en las salidas del diseño que las demandas de aceros longitudinal son 
mínimas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 18
 
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
Edificación construida en concreto armado y conformado por los Módulos A (edificio principal) y 
B (escalera de servicio). 
 
 Una vez realizados los estudios correspondientes y los análisis de los diferentes modelos de 
la edificación, tomando en cuenta los diferentes parámetros obtenidos como resultado de 
los estudios de la Patología del concreto y de Suelos, realizados por el Laboratorio de 
Materiales de la UCAB y la empresa INGECONTROL, .C.A respectivamente, se concluye 
que la estructura de concreto reforzado de esta Edificación no presenta problemas de 
resistencia ni de rigidez, ya que los resultados del estudio demuestran que esta cumple con 
las prescripciones normativas FONDONORMA 1753-06 (“Proyecto de construcción de 
obras en concreto estructural”), y COVENIN1756-01 (“Edificaciones Sismorresistentes”). 
 
 La estructura construida en acero estructural ubicada en el último nivel de la edificación, 
de acuerdo con los resultados obtenidos en el estudio, presenta ante acciones sísmicas, 
una deformada (efecto que se produce cuando la estructura es sometida a una fuerza lateral, 
por ejemplo una acción sísmica) la cual no cumple con las prescripciones normativas 
COVENIN 1756-01 (“Edificaciones Sismorresistentes”). Esto podría traer como 
consecuencia, en caso de sismos moderado, daños significativos en la tabiquería que pueden 
afectar el funcionamiento del edificio. Adicionalmente, se evidenció que hay miembros 
estructurales que fallan por resistencia ante las mismas acciones anteriormente 
mencionadas, y esto podría ocasionar el desplome de techo. 
 
A este respecto se recomienda hacer un estudio que determine el tipo de reforzamiento más 
conveniente para mejorar la deformabilidad (rigidez) y la resistencia de la estructura. 
 
 Se encontraron algunas fisuras y grietas menores y una grieta de mayor importancia, 
ubicada en el piso 2, en el área del balcón o volado, la cual se debe tomar en cuenta en un 
estudio posterior de rehabilitación. 
 
A este respecto se recomienda reparar las grietas que se encuentran descritas en el cuadro 
de levantamiento de daños de este informe. Hacer la junta de construcción en el nivel 3 
entre la edificación principal (Módulo A) y la escalera (Módulo B). 
 
 La infraestructura de esta edificación que se muestra en los planos de fundaciones (F1 y 
F2) del proyecto original del año 1979, fue revisada tomando en cuenta los parámetros 
obtenidos del estudio de suelos realizado por la empresa INGECONTROL, C.A. Se 
concluye que la capacidad resistente actuante sobre las zapatas de las fundaciones es 
menor a la capacidad de resistente del estrato del suelo donde apoyan, por lo tanto su 
diseño es adecuado. 
 
BIBLIOGRAFÍA 
 
Federal Emergency Management Agency. 1999.” Guidelines for the Seismic Rehabilitation of 
Buildings, FEMA 273. 
 
Grases, José. Gutiérrez Arnaldo. “Normas y especificaciones para el análisis, diseño y 
ejecución de obras civiles”. 
 
 
1