Comportamiento Sismico del Macuto Sheraton durante el terremoto de Caracas en 1967

COMPORTAMIENTO SÍSMICO DEL MACUTO

SHERATON DURANTE EL TERREMOTO

DE CARACAS DE 1967

por

V. MONICA SVOJSIK DE BEECK^[1]

RESUMEN

Se presentan los resultados de un estudio analítico del comportamiento general del hotel Macuto Sheraton durante el terremoto de Caracas del 29 de Julio de 1967 y se investigan las causas del daño estructural, severo pero restringido, ocurrido en el edificio; especialmente en las grandes columnas a nivel de la mezzanina. Se consideran varios modelos elásticos que pretenden examinar los posibles efectos sobre la respuesta estructural de cierta restricción lateral a nivel del primer piso, contribución de la tabiquería y losa de piso. Las demandas sísmicas inducidas son comparadas con las capacidades resistentes disponibles de miembros. El mecanismo básico de colapso, inferido de los análisis elásticos y estudio de capacidades de miembros, es consistente con los daños observados. Se presentan conclusiones generales, se plantea la necesidad de investigaciones futuras y se define la naturaleza de las mismas.

1.-  INTRODUCCIÓN

El análisis post-terremoto de estructuras es quizás una de las mejores herramientas de las que disponemos para  llegar a un mejor y más claro conocimiento del comportamiento estructural bajo la acción sísmica.  El sismo no actúa sobre la estructura ideal que el diseñador concibió en el gabinete. Este actúa sobre la estructura real, construida en el campo y en las condiciones en que ésta se encuentra en el momento de su ocurrencia. El sismo hace evidentes las deficiencias en la estructura y nos la muestra.  El análisis post-terremoto de estructuras nos permite aprovechar la dura lección ofrecida por la naturaleza y descubrir estas deficiencias, Además nos permite cuestionar nuestros métodos de análisis, descubrir sus limitaciones y tomar medidas correctivas.

El terremoto de Caracas del 29 de julio de 1967 (ML=6.5) puso a prueba las edificaciones de la capital. Una de   las estructuras modernas que sufrió daños considerables fue el hotel Macuto Sheraton, ubicado en la zona de Caraballeda a unos 15 Kms al Norte de Caracas (Ver Fig. 1).  La estructura principal, un edificio de 10 pisos dividido en 3 unidades  estructurales independientes, resultó seriamente dañada durante el terremoto.  El daño más sorprendente, poco común en terremotos de tan moderada magnitud, ocurrió en las columnas interiores de 1.1 m de diámetro, debajo del techo del nivel mezzanina.

En este estudio se investiga el comportamiento general del edificio principal y las causas del daño, especialmente las causas de la falla de las grandes columnas a nivel de la mezzanina.  Para simplificar esta investigación, se analiza solamente la unidad estructural central del edificio principal que presenta un patrón de daño general similar a las unidades estructurales laterales.

2.-  DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO

El edificio principal del hotel Macuto Sheraton se muestra en planta en la Fig. 2. El edificio consta de 3 unidades estructurales separadas por 2 juntas de expansión. Las unidades estructurales laterales contienen las cajas de ascensores y escaleras. La unidad estructural central, materia del presenté estudio, es muy regular en planta. Consta de 6 pórticos transversales (N-S).y 6 pórticos longitudinales (E-0) a nivel de los 2 primeros pisos y 4 pórticos longitudinales a nivel de los pisos restantes, que son más angostos en la dirección transversal. La Fig. 3 muestra una sección transversal a través de esta unidad estructural .

Entre los niveles 4 y 8 se colocaron 2 pantallas transversales de concreto armado de 5.25 m de longitud cada una y de espesor decreciente con la altura (desde .45 m a  nivel del piso 4 hasta .30 m  a nivel del piso 7).  Estas pantallas no continuaron hasta la base del edificio; A nivel de   los primeros 3 pisos el sistema estructural consistió de vigas y columnas.  Entre la mezzantna y el cuarto piso se empleó  un elemento de transición (ver Fig. 4) para conectar las pantallas de concreto armado con las columnas que se extienden desde la fundación.  Estas columnas, ubicadas sobre los ejes  C, D, E y F, eran de gran tamaño.  A nivel de la mezzanina y  para los pórticos transversales interiores, todas las columnas eran de sección circular, de 1.0 m  de diámetro las exteriores (ejes C y F) y 1.1 m  de diámetro las interiores (ejes  D y E).  Vigas T de 0.80 m  de altura conectaban transversalmente las columnas a nivel de los primeros dos pisos.  Las pantallas de concreto armado fueron conectadas transversalmente por vigas T de 0.7 m  de altura.

La disposición de la tabiquerfa puede observarse en  las Fig.  2 y 3,  Su uso fue extensivo entre los niveles 4 y 10. Todos estos niveles consistían de un corredor central de 2.3 m de ancho con habitaciones a cada lado del mismo.  Tabiques de manipostería separaban las habitaciones individuales  entre sí.  El nivel mezzanina estaba libre de tabiques a excepción de aquellos colocados en los pórticos transversales extremos, colindantes con las unidades estructurales laterales.  En los dos pisos inferiores se colocaron tabiques, sin embargo no se pudo encontrar información referente a su cantidad ni posición.

Las fundaciones consistieron de zapatas aisladas o combinadas sobre pilotes.  Cabe destacar la presencia de un  pasillo longitudinal ubicado en el lado sur del edificio, que conectaba el primer nivel de piso a un muro de contención que se extendía paralelamente a lo largo del hotel (ver Fig. 3).

Desafortunadamente, para la realización del presente estudio no se contaron con mediciones in-situ de las propiedades mecánicas de los materiales.  Se adoptaron por lo  tanto valores nominales especificados:

Acero de fy=2400 Kg/cm2 y

Concreto f’c = 210 Kg/cm2

2.- DESCRIPCIÓN DEL DAÑO

El terremoto sacudió fuertemente al hotel Macuto Sheraton. Los daños no estructurales fueron extensos y los daños estructurales fueron severos pero restringidos a unos cuantos miembros. A consecuencia del sismo, el daño mayor al edificio ocurrió en la dirección transversal. En la Fig. 5 se presenta un resumen general del patrón de daños observado en la unidad estructural central. Una inspección de esta Figura indica que el daño mayor fue compatible con la aplicación de una fuerza lateral sobre el edificio de Norte a Sur.

El daño más impresionante ocurrió en las columnas a  nivel de la mezzanina (ver Figs. 6 y 7). Todas las columnas sobre el eje E y una columna del eje D fallaron sorprendentemente (2). Las características generales de las fallas en estas columnas de 1.1 m de diámetro fueron similares.  Hubo aplastamiento del concreto en la parte superior y cara Norte de las columnas, precisamente debajo del techo de la mezzanina. Grietas anchas, algunas perpendiculares pero la mayoría inclinadas con respecto al eje de las columnas, descendían  desde la zona de trituración del concreto hacia la cara Sur de las columnas. La armadura (lisa en algunos casos) fue expuesta y se pudo observar la fractura de algunos estribos (4). Las columnas sobre el eje F presentaron algunas grietas de tensión a este nivel, como se puede observar en la Fig. 5.

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