Diseño estructural sismo resistente del edificio de docentes de la Facultad de Ciencias Técnicas de la Universidad Estatal del Sur de Manabí

INDICE

DEDICATORIA

RECONOCIMIENTO

RESUMEN

SUMMARY

1.- INTRODUCCIÓN

2. OBJETIVOS
2.1.- OBJETIVO GENERAL
2.2.- OBJETIVO ESPECÍFICOS

3. MARCO TEORICO DE LA INVESTIGACION
3.1. DISEÑO ESTRUCTURAL
3.1.1. CONFIGURACION DE ESTRUCTURAS SISMO RESISTENTES
3.2. EDIFICIO DE OFICINAS
3.2.1. DISEÑO DE ESPACIOS EN OFICINAS
3.3. HORMIGON
3.4. PROPIEDADES DEL HORMIGON ENDURECIDO
3.5. ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO
3.5.1. COLUMNAS DE HORMIGÓN ARMADO
3.5.2. VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO
3.5.3. UNION VIGA COLUMNA
3.5.4. LOSAS
3.5.5. LOSAS CON ALIVIANAMIENTOS
3.5.6. CIMENTACIONES DE HORMIGON ARMADO
3.6. USO DEL SPT (STANDARD PENETRATION TEST) PARA EL ESTUDIO DE SUELOS
3.6.1. DESCRIPCION DEL ENSAYO SPT
3.6.2. EQUIPO Y CARACTERISTICAS SPT
3.6.3. TOMA DE MUESTRA SPT
3.7. SISMISIDAD
3.7.1. DERIVA CONTINENTAL
3.7.2. LAS PLACAS TECTONICAS
3.7.3. SUBDUCCION PLACA NAZCA-SUDAMERICANA
3.7.4. REGISTRO SISMICO DEL ECUADOR
3.8. PELIGROSIDAD SISMICA DEL ECUADOR
3.8.1. Zonificación sísmica y factor de zona Z
3.8.2. Tipos de perfil de suelos (A, B, C, D y E) para el diseño sísmico
3.8.3. Tipo de perfil de suelos (F) para el diseño sísmico
3.8.4. Coeficientes de perfil de suelo Fa, Fd y Fs
3.8.5. Espectro elástico de diseño en aceleración (Sa)
3.8.6. Categoría de edificio y coeficiente de importancia I
3.8.5. Regularidad/configuración estructural
3.8.5.1. Configuración estructural
3.8.5.2. Regularidad en planta y elevación
3.8.5.3. Irregularidades y coeficientes de configuración estructural
3.8.6. Ductilidad y factor de reducción de resistencia sísmica R
3.8.7. Determinación del período de vibración T
3.8.8. Determinación coeficiente k
3.6.9. Carga sísmica reactiva W
3.6.10. Cortante basal de diseño V

4. METODOS Y MATERIALES
4.1. Métodos
4.2. MATERIALES

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
5.1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
5.2 SONDEOS EN EL CAMPO
5.2.1 Cálculos del SPT
5.2.2. Calculo de los Ncorr de 1 hasta los 6 (m)
5.2.3. Calculo de los Ncorr. ponderado
5.2.4. Datos diseño de cimentación
5.2.5. Calculo del qadm
5.2.6. Calculo ángulo de rozamiento interno
5.3. Prediseño de elementos estructurales
5.3.1. Prediseño de losa alivianada
3.3.1.1. Peso de losa h=25 cm
5.3.2. Prediseño de vigas
5.3.3. Prediseño de columnas
5.4 Calculo de fuerzas sísmicas
5.4.1. Peso de la edificación (w)
5.4.2. Periodo de vibración de la estructura
5.4.3. Espectro sísmico elástico
5.4.4. Calculo del cortante basal
5.4.5. Calculo fuerzas laterales
5.5. Modelación de la estructura en el programa ETABS
5.5.1. INICIO DE LA MODELACIÓN
5.5.2. DETALLANDO CUALIDADES DE MATERIALES A UTILIZAR
5.5.3. DETALLANDO GEOMETRIA DE ELEMENTOS
5.5.3.1. Columnas
5.5.3.2. Vigas
5.5.3.3. Losas
5.5.4. MODELADO GEOMETRICO DE LA ESTRUCTURA
5.5.5. DEFINICION DE CARGAS GRAVITACIONALES EN EL MODELO
5.5.6. Cargas y sobrecargas
5.5.6.1. Carga muerta adicional
5.5.6.2. Carga viva
5.5.7. Diafragma
5.5.8. ASIGNACIÓN DEL ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO
5.6. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
5.6.1. Control de Derivas
5.6.2. Modos de Vibración
5.6.3. Diseño de la estructura
5.6.3.1. Diseño de Vigas
5.6.3.1.1. Comprobación del diseño de flexión de la viga
5.6.3.1.2. Cálculo y diseño de cortantes en vigas
5.6.3.2. Diseño de Columnas
5.6.3.3. Diseño de Losa
5.6.3.4. Diseño de Cimentación
5.6.3.4.1. Determinación de Dimensiones de Zapata
5.6.3.4.2. Determinación del paso de la resultante
5.6.3.4.3. Revisión de las presiones de contacto
5.6.3.4.4. Diseño del peralte de la losa por flexión
5.6.3.4.5. Diseño del peralte de la viga por flexión
5.6.3.4.6. Acero de Refuerzo en Losa
5.6.3.4.7. Calculo de Acero para la viga o contratrabe
5.6.3.4.8. Cálculo del armado requerido por cortante

6. CONCLUSIONES

7. RECOMENDACIONES

8. BIBLIOGRAFÍA

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Compacidad de la Arena

Tabla 2. Angulo de fricción interna según el tipo de suelo

Tabla 3. Valores del factor Z en función de la zona sísmica adoptada

Tabla 4. clasificación de los perfiles de suelo

Tabla 5. Tipo de suelo y Factor de sitio Fa

Tabla 6.Tipo de suelo y Factor de sitio Fd

Tabla 7. Tipo de suelo y Factor de sitio Fs

Tabla 8. Tipo de uso, destino e importancia de estructura

Tabla 9. Configuraciones estructurales recomendadas

Tabla 10. Configuraciones estructurales recomendadas

Tabla 11. Coeficientes de irregularidad en planta

Tabla 12 coeficiente de irregularidad en elevación

Tabla 13. Coeficiente R para sistemas estructurales dúctiles

Tabla 14. Coeficiente R para sistemas estructurales de ductilidad limitada

Tabla 15. Valores para determinación de vibración T

Tabla 16. Coeficiente k

Tabla 17 resumen cálculos SPT

Tabla 18. Requerimientos básicos de prediseño

Tabla 19 Espesor mínimo h. Fuente: ACI-318

Tabla 20 carga muerta m² de losa

Tabla 21. Columnas de prediseño por pórtico. Fuente: Autor

Tabla 22 Parámetros geológicos y de la edificación. Fuente: Autor

Tabla 23 Peso (W) edificación. Fuente: Autor

Tabla 24. Valores del espectro elástico e inelástico. Fuente: Autor

Tabla 25. Cálculo de fuerzas laterales. Fuente: Autor

Tabla 26 Carga muerta adicional. Fuente: Autor

Tabla 27. Derivas máximas de piso. Fuente: Autor

Tabla 28. Modos de vibración de la estructura. Fuente: Autor

Tabla 29. Datos para chequeo de confinamiento en columnas. Fuente: Autor

Tabla 30. Momentos de Diseño de Losa. Fuente: Autor

Tabla 31. Distribución de Acero en Losa. Fuente: Autor

Tabla 32. Armadura requerida en losa. Fuente: Autor

INDICE DE FIGURAS

figura N 1. Edifico de oficinas. Fuente: Arquitectura y Economía

figura N 2. Vertido de Hormigón en formaleta para escaleras

figura N 3.Curva Resistencia del Hormigón

figura N 4 Ensayo del cono de Abrams. Fuente: Autor

figura N 5. Estructura de Hormigón Armado. Fuente: (SUINDUS)

figura N 6. Descripción grafica de Columnas con estribos y zunchadas

figura N 7. Columna dañada por torsión

figura N 8. Viga rectangular. Fuente: (SUINDUS)

figura N 9. Principales tipos de uniones

figura N 10. Falla presentada en estructura después del terremoto del 16 abril 2016

figura N 11 Losas con vigas descolgadas

figura N 12. Losas planas

Figura N 13. Losa con alivianamiento: Fuente: Autor

Figura N 14. tipos de bloques aligerados para losas alivianadas

Figura N 15. Tipos de cimentación

Figura N 16. Ensayos in-situ para la obtención de resistencia del suelo

figura N 17. Equipo de SPT

Figura N 18. Gondwna

Figura N 19. Pangea. Fuente: Anónima

figura N 20. Subducción de placas

Figura N 21. Divergencia de placas

Figura N 22. Placas transformantes

figura N 23. Configuración tectónica regional

Figura N 24. Mayores terremotos de la historia

figura N 25. Mapa de intensidad del terremoto

Figura N 26. Ecuador, zonas sísmicas para propósitos de diseño y valor del factor de zona Z. .

figura N 27.Espectro elástico horizontal

Figura N 28. Ubicación geográfica del lote del proyecto

Figura N 29.Configuración en planta de la estructura

Figura N 30.Configuración de losa

Figura N 31. Mosaico de cargas

Figura N 32. Área aportante columna de prediseño. Fuente: Autor

Figura N 33. Forma del espectro elástico. Fuente: Autor

Figura N 34. Forma del espectro inelástico. Fuente: Autor

figura N 35. Definición de New Model

Figura N 36. Ventana para editar la grilla

Figura N 37. Ventana para modificar altura de piso

Figura N 38. Vista en planta y 3D del área de trabajo

figura N 39. Ventana para modificar las propiedades y definir el material

Figura N 40. Ventana para definición del material “Concreto 280”

Figura N 41. Ventana para modificar la compresión del concreto

Figura N 42. Ventana para definición del material “Acero de Refuerzo”

Figura N 43. Ventana para modificar la fluencia del acero

Figura N 44. Proceso para definir las secciones

Figura N 45. Pantalla para definir la sección de Columna

Figura N 46. Pantalla para definir las propiedades de Refuerzo

Figura N 47. Ventana de creación de sección para vigas

Figura N 48. Datos del refuerzo

Figura N 49. Pantalla para definir el tipo de Losa, dimensiones y propiedades

Figura N 50. Secuencia para dibujar los elementos

Figura N 51. Dibujo de Columnas, Vigas y Losas

Figura N 52. Modelo en 3D

Figura N 53. Estados de Carga

Figura N 54. Definición de Carga Sísmica Dirección X

Figura N 55. Definición de Carga Sísmica Dirección Y

Figura N 56. Asignación de carga muerta

Figura N 57. Asignación de carga viva

Figura N 58. Secuencia para asignación de diafragmas rígidos

Figura N 59. Diafragma rígido

Figura N 60. Datos para definir el caso modal

Figura N 61. Definición el espectro de respuesta

Figura N 62. Verificación de la correcta modelación de la estructura

Figura N 63. Derivas de piso en X

Figura N 64. Derivas de piso en Y

Figura N 65. Ventana para definición de código de diseño

Figura N 66. Cuantías de acero en el Nivel + 3.30 m

Figura N 67. Cuantías de acero en el Nivel + 6.60 m

Figura N 68. Cuantías de acero en el Nivel + 9.90 m

Figura N 69. Solicitaciones de diseño en el pórtico 1 eje C-D nivel +3.30 m

Figura N 70. Área de refuerzo a flexión, Cálculo a mano vs ETABS

Figura N 71. Valores de cortante para la viga del eje 2, entre C y D en el nivel 3,30 m

Figura N 72. Detalle espaciamiento en vigas

Figura N 73. Armado final viga. Fuente: Propia

Figura N 74. Porcentaje de acero en columnas pórtico 2

Figura N 75. Cuantías de acero en columnas pórtico 2

Figura N 76. Requerimientos de refuerzo transversal y confinamientos

Figura N 77. Armado final columnas. Fuente: Autor

Figura N 78. Tableros Estructurales de Losas para el Diseño a Flexión. Fuente: Propia

Figura N 79. Áreas tributarias Tablero crítico para chequeo a corte. Fuente: Propia

Figura N 80. Vista en planta para el diseño de cimentación

Figura N 81. Zapata corrida bajo columnas críticas

Figura N 82. Perfil de la cimentación

Figura N 83. Viga en voladizo

Figura N 84. Dimensionamiento de la zapata

Figura N 85. Viga simplemente apoyada

DEDICATORIA

La vida es una escultura que se moldea en el taller del tiempo, eso puedo decirlo al mirar cinco años atrás cuando soñaba con el momento de estar escribiendo las palabras finales en mi trabajo de titulación, el día llego y como no dedicar estas líneas a personas quien Dios puso en mi camino para lograrlo.

Somos un poco de todos los que nos rodean.

Un poco de mi madre Ana Lucia Patiño López, porque me trajo al mundo, un poco de mi padre Oscar Echeverry Ramírez, que sin imaginarlo puso en mí el gusto por la Ingeniería civil, un poco de mis abuelos +Mario Patiño y +Ofelia López siendo ella el ser más maravilloso que Dios puso sobre la tierra y la que influyo para que iniciara mi viaje a este país cuando me dijo que debíamos dejar muchas cosas atrás para ser alguien en la vida y Ecuador lo fue para mí aunque el costo fue, no decirte adiós en el último momento, un poco de mi tío Luis Patiño López, a quien le debo más que estas líneas, le debo la gratitud infinita por haberme dado la oportunidad de formarme como profesional de ayudarme y acompañarme en la consecución de este logro, esta oportunidad quizás fue el mejor regalo que recibí en la vida y del cual me siento orgulloso y agradecido.

Un poco de mis amigos en particular Danny Zambrano y Carlos Yoza quienes desde inicios en la Universidad forjamos una buena amistad que perduro a lo largo de la carrera y perdura siempre, quienes sabiendo que estando lejos de mi país y de mi familia me hicieron sentir en casa y me brindaron su ayuda cuando más los necesite.

Cristian Mauricio Echeverry Patiño

A DIOS porque me abrió puertas para alcanzar este propósito y muchos más que he logrado. A mis padres hermanos y tíos que con sus palabras de motivación a seguir adelante

A mi alma mater la Universidad Estatal del Sur de Manabí en particular a la carrera de Ingeniería civil y a los docentes que la integran quienes me formaron durante el tiempo de estudios.

Al ingeniero Manuel Cordero quien me aclaro la idea de este trabajo y a mi tutor el Ing. Byron Baque Campozano quien me acompaño y encamino para terminar con éxito este trabajo.

A mis amigos por su apoyo y amistad

Cristian Mauricio Echeverry Patiño

RESUMEN

“Diseño estructural sismo resistente del edificio de docentes de la Facultad de Ciencias Técnicas de la UNESUM”, es un trabajo de titulación que se basa en la necesidad de unificar las áreas administrativas y de docentes de las carreras que componen dicha facultad, este presente trabajo se desarrolló recopilando toda la información técnica y de campo necesarias para su elaboración.

Después del sismo ocurrido el 16 de abril de 2016, que afectó a Ecuador en especial a la Provincia de Manabí, donde el colapso de estructuras fue evidente, se puso en consideración la forma en que se aplicaba las normas constructivas que rigen el País, es por esta razón que el cálculo y diseño estructural de la edificación aquí desarrollada, cumple con lo estipulado en el Código Ecuatoriano de la Construcción (NEC-15) y el American Concrete Institute (ACI 318- 08), siguiendo cada uno de los lineamientos.

Esta edificación de acuerdo al diseño arquitectónico corresponde a una estructura de tres pisos la cual tendrá módulos y oficinas para el personal de docentes y administrativos de la Facultad de Ciencias Técnicas, desarrollado en hormigón armado y con zapata corrida en dos direcciones la cual es recomendable por el tipo de suelo en el cual se cimentará la estructura.

Mediante la utilización software de diseño estructural ETABS, se modeló la estructura tridimensional en la cual se aplicaron los parámetros de cálculo, obteniendo así datos confiables de la edificación, pudiendo evidenciar el comportamiento del mismo ante fuerzas sísmicas y no sísmicas.

Como complemento a este trabajo se presentan los planos arquitectónicos y estructurales de la edificación brindando así un desarrollo de proyecto aplicable cuando se decida realizarlo.

"Resistant earthquake structural design of the faculty building of the Faculty of Technical Sciences of UNESUM", is a titling work that is based on the need to unify the administrative areas and teachers of the careers that compose this faculty, this present work Was developed by compiling all the technical and field information necessary for its elaboration.

After the earthquake on April 16, 2016, which affected Ecuador in particular to the Province of Manabí, where the collapse of structures was evident, was taken into consideration the way in which the constructive norms that govern the country were applied. For this reason that the calculation and structural design of the building developed here, complies with the provisions of the Ecuadorian Construction Code (NEC) and the American Concrete Institute (ACI 318- 08), following each of the guidelines.

This building according to the architectural design corresponds to a structure of three floors which will have modules and offices for the staff of teachers and administrative staff of the Faculty of Technical Sciences, developed in reinforced concrete and with running shoe in two directions which is recommended by The type of soil on which the structure will be cemented.

Through the use of ETABS structural design software, the three-dimensional structure was modeled in which the calculation parameters were applied, thus obtaining reliable data of the building, being able to evidence the behavior of the same to seismic and non-seismic forces. As a complement to this work, the architectural and structural plans of the building are presented, thus providing an applicable project development when it is decided to do so.

1.- INTRODUCCIÓN.

Es muy importante tener en cuenta que el diseño estructural está directamente ligado a las normas que rigen el país donde se diseña una edificación, estas varían de acuerdo a la región donde se implantan los proyectos, puesto que las características del lugar ya sea suelo, clima o peligrosidad sísmica, generan sobre la estructura comportamientos diferentes en cuanto a su funcionamiento, ejemplo de esto es que no se puede concebir el diseño de una edificación sobre un suelo rocoso que sobre un suelo arcilloso o más aún no se comportarán de igual manera dos edificaciones con las mismas características estructurales en dos zonas con suelo muy diferentes.

El diseño estructural no es un factor separado de la mecánica de suelos, si no, un complemento al diseño. Es de afirmar entonces que las características estructurales influyen en el comportamiento de un suelo y el suelo influye en el desempeño de la estructura, así pues, si analizáramos los factores externos anteriormente mencionados, encontraríamos que cada uno de ellos tiene un efecto directo sobre la estructura es por esta razón que las normativas y códigos abarcan cada uno de esos factores y brindan al diseñador las pautas para realizar edificaciones eficientes, capaces de sortear de buena manera los factores que la afectan.

El diseño estructural ha logrado poner en pie grandes obras que van desde puentes hasta rascacielos que desafían técnicamente la gravedad, imposibles de pensar siglos atrás. Estos avances posibilitan que el comportamiento de las edificaciones ante eventos sísmicos tenga eficiencia y un buen diseño estructural siguiendo todos los parámetros que garantice la vida de los que lo habitan.

Los avances hicieron que el cálculo no fuera solamente un criterio desarrollado por un calculista en el papel, siguiendo las normativas y códigos, fue más adelante logrando que la estructura diseñada pueda ser modelada en programas computacionales arrojando correcciones que se ajustan aún más al diseño planteado en principio, definiendo un funcionamiento unificado de los elementos que componen una estructura.

El funcionamiento de la estructura de acuerdo a las necesidades y solicitaciones, está sometida a fuerzas por cargas que actúan sobre la edificación y otras fuerzas externas a la estructura que son las sísmicas. Desde algún tiempo el hombre ha estudiado y documentado el comportamiento de las estructuras durante un evento sísmico, es por esta razón que la sismicidad es uno de los factores más estudiados para la prevención de desastres.

Grandes terremotos alrededor del mundo han destruido desde pequeñas casas de mampostería y madera hasta edificios más complejos y estructurados. Esto evidencia que no importa la altura ni la dimensión, las fuerzas sísmicas actúan sobre toda estructura y pueden causar daños parciales o totales, causado la muerte de personas. El Arquitecto Japonés, Shigeru Ban, en una de sus charlas dice: “los terremotos nunca matan a la gente, pero el colapso de los edificios si”.

Recientemente la vulnerabilidad sísmica del Ecuador, quedó de nuevo en evidencia tras el terremoto del 16 de abril 2016, que afecto en particular a Manabí, destruyendo algunas poblaciones de la zona norte y centro de la provincia donde se encuentran ciudades como Manta, Portoviejo, Bahía de Caráquez y Pedernales, lugar del epicentro; el sismo (M=7.8) afectó gran parte de las estructuras, donde murieron 671 personas, según las cifras oficiales.

Después de este sismo, durante meses se presentaron réplicas relacionadas con el sismo, los que fueron informadas por el Instituto Geofísico y catalogado en sus registros.

La Ciudad Jipijapa, fue quizás uno de los menos afectados por el sismo del 16 de abril en comparación con otras poblaciones, sin embargo algunas viviendas tuvieron que ser demolidas por los daños que sufrieron y otras ser reparadas por daños en la mampostería; en el caso particular de la “Universidad Estatal del Sur de Manabí”, dos de sus estructuras presentaron daños considerables como fue el edificio en el que funciona la Carrera de Medio Ambiente y el edifico Central, que fueron intervenidos para evitar su colapso, y realizar posteriormente un análisis estructural para dar solución al problema. Es por consiguiente de suma importancia considerar la peligrosidad sísmica de Jipijapa, que se encuentra cerca algunas fallas, aumentando la peligrosidad y la vulnerabilidad.

Este trabajo reúne la información necesaria y actualizada sobre el diseño sismo resistente subrayando la vulnerabilidad de la región, es de suma importancia tener en cuenta el anterior criterio porque direcciona los nuevos proyectos estructurales por un camino donde las ideas ingenieriles mitigan el efecto de los sismos sobre las estructuras, con diseños y modelos adecuados con materiales óptimos para la construcción y cumplimiento con las normativas vigentes.

2. OBJETIVOS

2.1.- OBJETIVO GENERAL

Realizar el diseño estructural sismo resistente del edificio para oficinas docentes de la facultad de Ciencias Técnicas de la Universidad Estatal del Sur de Manabí.

2.2.- OBJETIVO ESPECÍFICOS

- Realizar estudio de suelos determinando la capacidad portante y las características del estrato.
- Predimensionar los elementos estructurales que conformaran la estructura principal como vigas, columnas y losas.
- Realizar la modelación dinámica y diseñar los elementos estructurales del edificio para docentes de la Facultad de Ciencias Técnicas.

3. MARCO TEORICO DE LA INVESTIGACION

3.1. DISEÑO ESTRUCTURAL

El diseño estructural implica toda una gama de estudios que determinan si el proyecto es viable de acuerdo de las características de uso, este diseño no determina solamente las cargas propias de las edificaciones, sino que también incluyen en su análisis las cargas exteriores como son las sísmicas, es por ello que al diseño estructural se pasó a llamar Diseño Estructural sismo resistente.

El diseño analiza cada uno de los elementos que la componen la estructura esto garantiza que la estructura tengas un comportamiento adecuado durante un movimiento del suelo donde se implementara la estructura, estos comportamientos generan deformaciones en los elementos que son propios en los materiales al ser exigidos a una fuerza que si no se diseñan de acuerdo a las características de zona, uso y carga pueden presentar deformaciones muy por encima de lo permitido llegando a tener fallas catastróficas o colapso total durante un terremoto.

Los elementos estructurales pueden ser horizontales o verticales los cuales generan un factor de análisis en el diseño.

3.1.1. CONFIGURACION DE ESTRUCTURAS SISMO RESISTENTES

De acuerdo al diseño de la estructura será su comportamiento a esto se le conoce como configuración de la estructura. Es muy importante lograr en el análisis la configuración adecuada de cada uno de los elementos, estos análisis se logran al determinar las cargas que soportara la estructura es decir si analizamos una carga sobre una viga determinaríamos la configuración adecuada para que esta carga sea trasmitida desde la viga a los elementos como columnas y cimentaciones, por otra parte, si analizáramos las cargas sísmicas la configuración sería un poco más minuciosa determinado las características dinámicas de la edificación, se puede entender entonces que la forma de la edificación, el lugar donde se encuentre y los elementos estructurales, no estructurales y las cargas que influyen sobre ella componen la configuración de la estructura.

Podemos encontrar en la configuración de la estructura aspectos como:

- Simetría: la estructura estructural influye en el comportamiento estructural se pueden encontrar estructuras simétricas que tienen mejor comportamiento que una edificación no simétrica a estas estructuras se les estudia de una manera diferente y particular para colocar elementos que mitiguen posibles fallas por cargas sísmicas.
- Altura: si imagináramos una edificación de una altura considerable durante un sismo veríamos que el comportamiento seria parecido al de un péndulo invertido y sería muy diferente a una edificación de altura mayor o menor a este.
- Densidad: este aspecto hace referencia a la cantidad de elementos como muros columnas y otros elementos verticales que encontramos por piso.
- Rigidez: esta hace referencia a la capacidad q tiene una estructura para soportar una deformación, pero esta configuración tiene que tener una adecuada distribución estructural el aumento en algunos sectores de la estructura y la disminución en otros genera torsión puesto que la estructura durante un evento sísmico se opondrá con mayor capacidad donde se encuentra la mayor cantidad de elementos como mampostería y los demás sectores donde la configuración estructural es menos rígida tendrá fallas considerables.

3.2. EDIFICIO DE OFICINAS

Un edificio de oficinas, es una edificación creada para albergar personal dedicado al área administrativa de un negocio, se puede encontrar dentro de instituciones públicas o privadas este tipo de edificaciones, su funcionalidad es acorde a su uso es decir se pueden encontrar edificios con grandes espacios para albergar productos o mercancía o por el contrario pequeñas áreas asignadas a personal encargado ventas, sectores administrativos, departamentos o simplemente unidades destinadas dentro de universidades a cumplir funciones específicas como albergar docentes.

Arquitectónicamente se pueden encontrar edificios de oficinas construidos en hormigón armado, en estructura metálica o la combinación de ambos. Dentro de la normativa establecida en algunos países se estandariza la carga por metro cuadrado en edificios de este tipo, estos edificios se diseñan de acuerdo a la necesidad y es espacio sugerido por el cliente, en algunos casos es muy común ver estos edificios carentes de muros de mampostería en la estructura interna puesto que son remplazados con cubículos o divisiones de madera, metal u otro material más liviano que reduce los peso aumenta los espacio y de fácil modificación de acuerdo a la necesidad existente.

3.2.1. DISEÑO DE ESPACIOS EN OFICINAS

El objeto de la planeación de oficinas es planear la mejor distribución y organización de oficinas posible, de manera que haya flexibilidad completa, eficacia y economía, satisfacción de todos los arreglos funcionales, comodidad para el empleado, impresión de amplitud en las zonas más congestionadas, y que se preste para un sistema de control del espacio de oficinas.

Se deben determinar los requisitos presentes y futuros de las oficinas desde el punto de vista del espacio, personal, equipo y mobiliario, y del flujo de trabajo y de las relaciones que hay entre los empleados y los departamentos. (Jaramillo, 1997)

Cuando se piensa en diseñar una oficina se requiere un "administrador de espacio de oficinas" que será quien se encargue de planificar y distribuir las superficies de las diferentes oficinas y asegurarse de que los departamentos, empleados, las máquinas y los registros han quedado colocados en la relación de espacio más lógica posible unos con otros. También debe asegurarse de que todos los medios necesarios han sido incluidos en la distribución de las oficinas y de que dicha distribución es la disposición de espacio más funcional que ha sido posible lograr de acuerdo a las necesidades y propósitos de la compañía. (Jaramillo, 1997)

En una oficina no solo se pasan muchas horas al día, sino que hay un gran número de profesionales desempeñando diferentes funciones y tareas. Por ello, el diseño de una oficina moderna y operativa debe tener en cuenta la óptima distribución del espacio de trabajo para que los ambientes que creemos den respuesta al organigrama de la empresa. (Integral, 2016)

Para lograr esta meta, hay diferentes recursos que nos ayudan a separar zonas de trabajo, que van más allá de levantar tabiques de obra. Entre las opciones más avanzadas y que mejores resultados ofrecen, destacaremos las mamparas de cristal, los tabiques móviles, así como los juegos de color aplicados en los suelos y en las paredes. (Integral, 2016)

3.3. HORMIGON

El hormigón también conocido como concreto es una mezcla de cemento, grava y arena al cual se le agrega agua para lograr una mescla homogénea entre los áridos, esta se convierte en una pasta moldeable que se puede verter en cualquier formaleta u encofrado, lograr un fraguado pocas horas después.

En muchas ocasiones para lograr características especiales en la mezcla de concreto se vierte un aglomerante que le da características particulares al fluido como puede ser rápido fraguado o por el contrario para que sea más lento.

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figura N 2. Vertido de Hormigón en formaleta para escaleras. Fuente: Autor

El hormigón se caracteriza por alcanzar su dureza en los primeros días obteniendo un 90% de su resistencia a los 14 días y llegando a una resistencia de 90% a los 28 días, después de esto el hormigón sigue ganando resistencia, pero esta es mínima si se comparase con la resistencia que adquiere las primeras semanas.

Según algunos autores no se sabe con exactitud cuál es la edad en la que el hormigón alcanza su máxima resistencia es decir el 100% pero se supone que pasado un año ya alcanzado su totalidad, es por esta razón y tomando en cuenta la rápida resistencia adquirida en los primeros 28 días que se toma como máxima resistencia el 90%.

La evolución de la resistencia del hormigón depende también de la temperatura de conservación, evolucionando más rápidamente cuanto mayor es la temperatura, pues la temperatura actúa como catalizador de las reacciones de hidratación del cemento. (Payá, 2012).

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figura N 3.Curva Resistencia del Hormigón. Fuente: (Diaz, 2012)

La consistencia del hormigón principalmente se mide mediante el descenso en centímetros en el ensayo del cono de Abrams. Docilidad: Es sinónimo de trabajabilidad del hormigón fresco. Es su capacidad de ser puesto en su lugar de destino con los medios de compactación de que se dispone. Principalmente se mide mediante el descenso en centímetros en el ensayo del cono de Abrams. (Civil., 2007)

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figura N 4 Ensayo del cono de Abrams. Fuente: Autor

3.4. PROPIEDADES DEL HORMIGON ENDURECIDO

El carácter de hormigón endurecido lo adquiere el hormigón a partir del final de fraguado. El hormigón endurecido se compone del árido, la pasta de cemento endurecido (que incluye el agua que ha reaccionado con los compuestos del cemento) y las red de poros abiertos o cerrados resultado de la evaporación del agua sobrante, el aire ocluido (natural o provocado por un aditivo). Las propiedades del hormigón endurecido son:

- La densidad: Es la relación de la masa del hormigón y el volumen ocupado. Para un hormigón bien compactado de áridos normales oscila entre 2300- 2500 kg/m³. En caso de utilizarse áridos ligeros la densidad oscila entre 1000-1300 kg/m³. Y en caso de utilizarse áridos pesado la densidad oscila entre 3000-3500 kg/m³.
- Compacidad: Es la cualidad de tener la máxima densidad que los materiales empleados permiten. Un hormigón de alta compacidad es la mejor protección contra el acceso de sustancias perjudiciales.
- Permeabilidad: Es el grado en que un hormigón es accesible a los líquidos o a los gases. El factor que más influye en esta propiedad es la relación entre la cantidad de agua añadida y de cemento en el hormigón (a/c). Cuanto mayor es esta relación mayor es la permeabilidad y por tanto más expuesto el hormigón a potenciales agresiones.
- Resistencia: El hormigón endurecido presenta resistencia a las acciones de compresión, tracción y desgaste. La principal es la resistencia a compresión que lo convierte en el importante material que es. Se mide en Mpa (Mega Pascales) y llegan hasta 50 Mpa en hormigones normales y 100 Mpa. en hormigones de alta resistencia. La resistencia a tracción es mucho más pequeña pero tiene gran importancia en determinadas aplicaciones. La resistencia a desgaste, de gran interés en los pavimentos se consigue utilizando áridos muy resistentes y relaciones agua cemento muy bajas.
- Dureza: Es una propiedad superficial que en el hormigón se modifica con el paso del tiempo debido al fenómeno de carbonatación. Un método de medirla es con el índice de rebote que proporciona el esclerómetro Smichtd.
- Retracción: Es el fenómeno de acortamiento del hormigón debido a la evaporación progresiva del agua absorbida que forma meniscos en la periferia de la pasta de cemento, y el agua capilar. Es el agua menos fijada en los procesos de hidratación. (Civil., 2007)

3.5. ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO

El hormigón es bueno resistiendo fuerzas de compresión, pero no de tracción y corte es por esto que las armaduras de acero están presentes en los elementos estructurales del concreto.

Esta técnica constructiva de combinación de hormigón y acero, es quizás la más utilizada en el mundo puesto que se puede lograr poner en pie edificaciones de gran tamaño en poco tiempo, a pesar de que en la actualidad ha ganado gran espacio las estructuras conocidas como metálicas en la que no desaparece el hormigón por el contrario necesita de este para cumplir algunas funciones.

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figura N 5. Estructura de Hormigón Armado. Fuente: (SUINDUS)

La estructura como tal es conjunto de elementos que funcionan cooperando uno con el otro trasmitiendo así las fuerzas que generan, es decir que las estructuras de hormigón armado están diseñadas para soportar las cargas a las que se somete, las cargas producidas por su propio peso y las fuerzas producidas por los sismos.

3.5.1. COLUMNAS DE HORMIGÓN ARMADO

La columna es un elemento vertical que soporta cargas trasmitidas por losas y vigas, la sección transversal de la columna varía de acuerdo al diseño, el número de pisos que soporte y las áreas cooperantes.

Se pueden encontrar columnas que Arquitectónicamente se acogen mejor al diseño que se plantea, encontrando entre las más comunes columnas cuadradas, rectangulares, circulares.

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figura N 6. Descripción grafica de Columnas con estribos y zunchadas.

Fuente: (Romo M. , 2008)

Los estribos por su parte tienen como función confinar el hormigón y mantener el hierro longitudinal en su lugar disminuyendo el pandeo trasversal cuando se encuentran sometidas a compresión, dando más capacidad ante los efectos producidos por fuerzas cortantes, la correcta separación de los estribos y zunchos evita fallas en la columna.

En la figura N 6 se muestra la columna de un puente en San Fernando, California, después de un sismo ocurrido en 1971, el reporte que se dio de la columna, fue daño por torsión la cual se traduce en una fuerza cortante que actuó sobre el refuerzo trasversal, el informe además destaco que las vueltas del zuncho estaban a 30.5 cm de separación una distancia no adecuada, por lo que el zuncho cedió y no pudo soportar el concreto de la columna.

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figura N 7. Columna dañada por torsión.

(NISEE (National Information Service for Earthquake Engineering)

3.5.2. VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO

Las vigas por su parte reciben las cargas transmitidas por las áreas tributarias de las losas y estas a su vez las trasmiten a las columnas, la viga trabaja principalmente a flexión, aunque se pueden encontrar estos elementos trabajando a tracción en algunas estructuras tienen gran desempeño durante los sismos aportando rigidez y resistencia más aún si la viga es descolgada es decir con una mayor altura que la losa, esta es la más recomendada en zonas sísmicas.

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figura N 8. Viga rectangular. Fuente: (SUINDUS)

3.5.3. UNION VIGA COLUMNA

En las estructuras existen algunos tipos de uniones o nudos entre columnas y vigas pudiéndose encontrar así columnas interiores donde llegan cuatro vigas, laterales donde llegan tres y esquinera donde convergen dos, también se puede encontrar columnas que soportan vigas en voladizo es decir que uno de los extremos de la viga no se encuentra apoyado.

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figura N 9. Principales tipos de uniones.

Fuente: (Falconi)

En las estructuras aporticadas de concreto reforzado los nodos viga - columna deben garantizar el cabal desempeño global ante las solicitaciones a las que sean sometidas.

Deben asegurar la continuidad de la estructura, lo que se traduce fundamentalmente en estar capacitados para resistir tensiones de origen gravitacional, eólico, sísmico y de cualquier otra índole.

El deterioro de la rigidez en los nodos viga-columna conducen a grandes desplazamientos en la estructura impiden que se desarrollen mecanismos de disipación de energía, poniendo en peligro la integridad de la misma. (Falconi)

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figura N 10. Falla presentada en estructura después del terremoto del 16 abril 2016 Fuente:Autor

3.5.4. LOSAS

Las losas de hormigón armado son elementos que poseen poco espesor en comparación con su longitud, reciben cargas verticales es decir perpendiculares a su plano. Estas están soportadas en sus extremos por vigas embebidas o descolgadas, el comportamiento de estas losas apoyadas sobre vigas de este tipo han demostrado que son las más indicadas para resistir las fuerzas producidas durante los sismos. (Romo M. , Temas de Hormigon Armado, 2008)

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figura N 11 Losas con vigas descolgadas.

Fuente: (Romo M. , Temas de Hormigon Armado, 2008)

Las losas pueden sustentarse directamente sobre las columnas, llamándose en este caso

Losas Planas, que en su forma tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico como las existentes en nuestro país, pues no disponen de capacidad resistente suficiente para incursionar dentro del rango inelástico de comportamiento de los materiales, con lo que se limita considerablemente su ductilidad. (Romo M. , Temas de Hormigon Armado, 2008)

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figura N 12. Losas planas.

Fuente: (Romo M. , Temas de Hormigon Armado, 2008)

3.5.5. LOSAS CON ALIVIANAMIENTOS

Las losas alivianadas son las más populares en nuestro país, a pesar de que los códigos de diseño prácticamente no las toman en consideración. (Romo M. , Temas de Hormigon Armado, 2008); Estas losas se caracterizan porque a diferencia de la losa maciza no está en su totalidad fundida en hormigón, sino que pose bloques que se agrupan en secciones logrando que el hormigón ocupe los espacios que estos dejan con esto se logra que el peso de la losa sea menos en comparación con una losa maciza.

El espacio dejado por los alivianamientos es lo que se conoce como nervios los cuales atraviesan la losa longitudinal y trasversalmente además posen una loseta en compresión la cual puede poseer un espesor de 5 cm. En la Figura N 13 se muestra una losa previa a su fundición con alivianamientos, en la construcción de un hotel en la ciudad de Jipijapa.

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Figura N 13. Losa con alivianamiento: Fuente: Autor

Se pueden encontrar en el mercado algunos bloques que son usados en las losas como alivianamientos o inclusive formaletas de plástico o madera son usadas, en la actualidad el uso de los poliestireno ha ganado espacio, pero el costo de estos bloques es elevado en comparación con los de hormigón, por lo que estos son los más tradicionales en la región.

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Figura N 14. tipos de bloques aligerados para losas alivianadas.

Fuente: (Romo M. , Temas de Hormigon Armado, 2008)

3.5.6. CIMENTACIONES DE HORMIGON ARMADO

La cimentación es la parte inferior de la estructura que al estar en contacto con el suelo es encargada de trasmitir las cargas generadas al mismo. Las resistencias de los suelos varían de acuerdo al lugar de se ubique, es por esta razón que las dimensiones y el tipo de cimentación son diferentes en la mayoría de los casos ya que la rigidez del terreno puede ser superior o inferior, adoptando parámetros de cimentación acordes a la estructura y al suelo.

Muchos suelos fundamentalmente los que tienen arcillas expansivas, varían mucho de volumen según su contenido de humedad. Dichos suelos deberán evitarse o recurrir a una cimentación más profunda que se apoyen en terrenos más estables.

Las cimentaciones se pueden clasificar en dos partes cimentaciones superficiales y cimentaciones profundas, las primeras hacen referencia aquellas que se apoyan en el suelo a “profundidades aproximadas de 0.50 hasta los 4.00 m” (Otero, 2012)

Elegir el tipo de cimentación depende de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. En lo posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar, caso contrario cuando el suelo no tiene la resistencia suficiente para permitir el apoyo directo se consideran otros tipos de cimentaciones como son las profundas. (Crespo, 2014)

Es de entender entonces que la cimentación recibe las cargas que produce la estructura para transmitirlos al suelo, el dimensionamiento de estos puede garantizar la estabilidad de la estructura en la interacción suelo estructura, en la Figura N 14 se presentan los distintos tipos de cimentaciones superficiales y profundas.

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Figura N 15. Tipos de cimentación.

Fuente: (Romo J. , 2008, 2009)

3.6. USO DEL SPT (STANDARD PENETRATION TEST) PARA EL ESTUDIO DE

La determinación de las características del subsuelo mediante estudios es de suma importancia ya que, con el podemos determinar la resistencia del suelo donde vamos a implantar una edificación, estos datos que se obtienen mediante el ensayo sirven tanto para determinar la cimentación, como para lograr un análisis dinámico de la estructura.

Al hendir una cuchara progresivamente con un peso normalizado en el terreno se obtiene la resistencia a la penetración, este método es el más usado para la exploración de suelos; es posible encontrar otros ensayos que determinan la resistencia de los suelos in-situ, los cuales se muestran a continuación en la Figura N 16

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Figura N 16. Ensayos in-situ para la obtención de resistencia del suelo. Fuente: (Sfriso)

3.6.1. DESCRIPCION DEL ENSAYO SPT

El ensayo SPT se realiza en el interior de sondeos durante la perforación, consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro de un estrato de suelo, un toma muestras (cuchara partida hueca y cilíndrica) de 30 cm de largo, diámetro exterior de 51mm e interior 35mm, que permite realizar tomas de muestra naturalmente alterada en su interior, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro). El peso de la masa esta normalizado, así como la altura de caída libre, siendo éstos respectivamente 63.5 kg y 76.2 cm.

Este ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no es recomendable llevarlo a cabo en depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a los daños que podría sufrir el equipo de perforación al introducirlo dentro de dichos estratos. (Álvarez, 2014)

3.6.2. EQUIPO Y CARACTERISTICAS SPT

- Martillo (masa)
- 140 Lb
- Altura de caída de 75 cm
- Barra guía con yunque de golpeo (cabeza de hinca) ¾ Largo 50cm
- Diámetro exterior 51 mm ¾ Diámetro interior 35 mm

El equipo está apoyado sobre un trípode el cual cuenta con unas polea en la parte superior por donde pasa la cuerda para poner en altura de caída el martillo.

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figura N 17. Equipo de SPT.

Fuente: (Huancavelica, 2014)

3.6.3. TOMA DE MUESTRA SPT

La toma de muestra se obtiene mediante la perforación del suelo con la cuchara la cual es un cilindro de acero el cual tiene un corte longitudinalmente el cual está unido por un anillo en su parte inferior, en el otro extremo cuenta con una conexión unida a la barra .

Se debe contar antes de realizar la perforación una limpieza del lugar eliminado así la capa vegetal que se pueda encontrar, a continuación de fija el trípode anclando sus patas al suelo verificando la firmeza del mismo Después de la fijación del trípode al suelo y la colocación de todos sus elementos se procede perfora 15 cm, los que no se toman porque se considera que es un suelo fue alterado por la perforación. Luego mediante los golpes del martillo, se tendrá en el campo una tabla donde se anotara el número de golpes necesario para llegar a esta posición, se repite el procedimiento para 30 cm hasta alcanzar 45 cm, los golpes que se obtuvieron en los primero 15 cm se descartan puesto que se considera que se altera por el efecto de la perforación.

Hay dos resultados posibles

- NSPT: Un número entero adimensional igual a la cantidad de golpes necesarios para que el saca muestras penetre en el terreno los últimos 30 cm Ensayo SPT. (Sfriso)

- Rechazo: más de 50 golpes para 15 cm, más de 100 golpes o 10 golpes sin ningún avance: Se informa como NN/pp, donde pp es la penetración total en centímetros para NN golpes. (Sfriso)

Las muestras que se recuperen de tubo se ponen en fundas plásticas etiquetándola con los datos pertinentes como el número de sondeo, profundidad y en algunos casos se hace una caracterización visual del material in-situ determinado el color y la consistencia.

Se pueden encontrar tablas que determinan resultados, mediante el número N que pueden indicar la compacidad y el ángulo de fricción interna.

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Tabla 1. Compacidad de la Arena. Fuente: (Huancavelica, 2014)

Cuando no se encuentran con pruebas de laboratorio que sirvan, para determinar la cohesión y el ángulo de fricción interna de los suelos, se podría emplear los valores siguientes (aproximado). (Lucio, 2014)

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Tabla 2. Angulo de fricción interna según el tipo de suelo. Fuente: (Lucio, 2014)

3.7. SISMISIDAD

Para hablar de cómo se originan los sismos, se tienen que conocer algunos conceptos que son muy importantes para entender a cabalidad que es lo que ocurre cuando se originan los sismos y porque algunos países posen una sismicidad más notable que otros como es el caso específico del Ecuador.

3.7.1. DERIVA CONTINENTAL

En 1885 y basándose en la distribución de floras fósiles y de sedimentos de origen glacial, el geólogo Suizo, Suess, propuso la existencia de un supercontinente que incluía India, África y Madagascar, posteriormente añadiendo a Australia y a Sudamérica. A este supercontinente le denomino Gondwna. (Tolson)

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Figura N 18. Gondwna

Fuente: (Tolson)

Wegener propuso que todos los continentes estuvieron unidos hace unos 290 millones de años, y denominó Pangea a este supercontinente; como pruebas, Wegener reconstruyó las zonas paleoclimáticas, y aportó el encaje de las líneas de las costas y la similitud que hay entre las formaciones geológicas y fósiles de ambos lados del Atlántico. Asimismo, agregó que lasmayores estructuras terrestres tenían su origen en las interacciones horizontales de los continentes: las cadenas montañosas y los arcos de islas oceánicas. (Induni, 2015)

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Figura N 19. Pangea. Fuente: Anónima

Los continentes podían desplazarse horizontalmente además de verticalmente como afirmaba el principio de la isostasia. El movimiento de los continentes era hacia el Ecuador y hacia el oeste, y según el gran científico alemán esto era debido tanto a la fuerza centrífuga, ligada a la rotación terrestre, que habría provocado la deriva hacia el Ecuador, como a la atracción gravitacional de la Luna, causa de la deriva hacia el oeste. (Induni, 2015)

La teoría de la deriva continental, junto a la expansión del fondo oceánico, quedaron incluidas en la teoría de las placas tectónicas, nacida en los años 1960 a partir de investigaciones de Robert Dietz, Brunce Hezen, Maurice Edwing y otros. Según esta teoría, el fenómeno del desplazamiento sucede desde hace miles de millones de años gracias a la convección global en el manto, de la que depende que la litosfera sea reconfigurada y desplazada permanentemente (Tolson)

3.7.2. LAS PLACAS TECTONICAS

Las placas conforman la litosfera, la capa superficial de la Tierra (incluye la corteza y la parte superior del manto). Las corrientes de las rocas más blandas que tienen debajo las impulsan como si se tratara de una cinta transportadora en mal estado. La actividad geológica proviene de la interacción de las placas cuando éstas se acercan o separan. (cienciasmutisseptimo.blogspot.com, 2017)

El movimiento de placas genera tres límites tectónicos que son:

- Límites convergentes: Estos límites convergentes también tienen lugar cuando una placa oceánica se hunde bajo la placa continental en un proceso llamado subducción. Cuando la placa superior se eleva, también se forman sistemas montañosos. Además, la placa inferior se derrite y a menudo sale a borbotones a través de erupciones volcánicas como las que formaron algunas de las montañas de los Andes en Sudamérica. (cienciasmutis-septimo.blogspot.com, 2017)

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figura N 20. Subducción de placas.

Fuente:(Fandon)

- Límites divergentes: En los límites divergentes de los océanos el magma surge en la superficie desde las profundidades del manto de la Tierra, separando dos o más placas y renovando el fondo oceánico. Así, montañas y volcanes se elevan por esta grieta. Una única dorsal oceánica (elevación submarina) conecta los océanos, convirtiéndola en el sistema montañoso más largo del mundo. (cienciasmutis-septimo.blogspot.com, 2017)

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Figura N 21. Divergencia de placas. Fuente:(Descubriendo Galápagos)

- Límites transformantes: La falla de San Andrés, es un ejemplo de limite transformante, en el que dos placas friccionan la una con la otra a lo largo de fallas de desgarre. Estos límites no crean espectaculares fenómenos como montañas u océanos, sin embargo, pueden provocar terremotos como el de 1906 que asolo la ciudad de San Francisco. (cienciasmutis-septimo.blogspot.com, 2017)

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Figura N 22. Placas transformantes.

Fuente:(Descubriendo Galápagos)

3.7.3. SUBDUCCION PLACA NAZCA-SUDAMERICANA

La subducción de la placa de Nazca debajo la placa Sudamericana en la región Ecuatoriana es esencialmente ortogonal, la placa subducente se hunde con un ángulo entre 25º y 35º y se discontinua a una profundidad cercana a los 200Km.La velocidad de subducción de la placa de Nazca y la cordillera Carnegie en la fosa colombo-ecuatoriana es de 58± 2 mm/yr. (Guiller, 2002)

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figura N 23. Configuración tectónica regional. Fuente: (Panchi, 2012-2013)

La Cordillera de los Andes se formó en el límite de las Placas de Nazca y Sudamericana por colisión de éstas, específicamente en el Borde oeste de esta última, deformándose en el tiempo por efectos de fases tectónicas aplicadas, cuyos esfuerzos estuvieron confinados al volumen de litósfera comprendida entre la Fosa Peruana-Chilena al Oeste y el Escudo Brasileño al Este, espacio que constituye el ámbito de la deformación andina.

La Falla del golfo de Guayaquil, se ubica entre los límites de la Placa Nazca Centro y la Subplaca de Galápagos; (Velásquez, 2009); se trata de una importante falla de desgarre destral que arquea el Basamento Paleozoico-Precambriano de los Cerros de Illescas-Amotape, su actividad tectónica reciente es evidente por la presencia de erupciones volcánicas en continente asociados a su plano de falla, fenómeno que pone en evidencia la existencia de la Subplaca de Galápagos. (Velásquez, 2009)

3.7.4. REGISTRO SISMICO DEL ECUADOR

El territorio continental del Ecuador incluido las Islas Galápagos se encuentran en el cinturón de fuego del pacifico; es en el cinturón de fuego del pacifico, donde suceden la mayor cantidad de sismos registrados en el mundo y también donde se encuentra la mayor actividad volcánica debido al choque de las placas, en el caso particular de Ecuador el choque de la placa continental con la placa de nazca generan el mayor porcentaje de sismos en el país y otra gran parte producida por la actividad volcánica de la región. En la figura N 24 se muestra los terremotos más fuertes que han ocurrido en el mudo es de notar que Ecuador pose el segundo Sismo en intensidad en la región después del sismo de Chile.

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Figura N 24. Mayores terremotos de la historia.

Fuente:(Anónima)

Históricamente Ecuador, ha sido afectado por numerosos terremotos destructivos, entre los que se puede citar en terremoto de Esmeraldas de 1906 (M=8.8, uno de los más grandes registrados en el mundo), Ambato de 1949 (M=6.8) que dejó cerca de 5050 fallecidos (USGS), Reventador en 1987 (M=6.1 y 6.9) que provocó deslizamientos de lodo y avalanchas de rocas destruyendo parte del oleoducto ecuatoriano causando un gran impacto en la economía del país, Bahía de Caráquez en 1998 (M=7.2) que afectó cerca del 60% de las edificaciones de la zona. (Pachi, 2013).

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