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SISMO DEL 1/AGO/2019 REGISTRADO EN EL EDIFICIO DE LA CÁMARA CHILENA DE
LA CONSTRUCCIÓN
Ver. Fecha Descripción de la Revisión
00 2019-08-02 Primera Emisión
PREPARÓ: REVISÓ: APROBÓ:
David UGALDE Arturo CASTILLO
Leopoldo BRESCHI
Arturo CASTILLO
Leopoldo BRESCHI
Fecha: 2019-08-02 Fecha: 2019-08-02 Fecha: 2019-08-02
Documento
Obra Tipo Número Versión
4435 INF 0003 00
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DESCRIPCIÓN DE LOS CAMBIOS
PÁRRAFO O PÁGINA MODIFICADA DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO
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TABLA DE CONTENIDO
1. Edificio de la Cámara Chilena de la Construcción ...................................................... 4
2. Sismo Registrado ........................................................................................................ 6
3. Registros de aceleración en la base ........................................................................... 7
4. Espectros de aceleración ............................................................................................ 8
5. Registros de aceleración en los pisos superiores ..................................................... 12
6. Detección de periodos naturales .............................................................................. 16
7. Conclusiones ............................................................................................................. 17
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1. Edificio de la Cámara Chilena de la Construcción
El nuevo Edificio de la Cámara Chilena de la Construcción es un edifico de hormigón con una
configuración típica de edificios de oficina en zona sísmica, esto es, un núcleo central de muros donde
típicamente se ubican los ascensores y escaleras, y columnas perimetrales en el área de las oficinas.
No obstante, la configuración en planta del edificio mostrada en la Fig. 1 es atípica, pues la
arquitectura buscó reflejar en ella la razón aurea. El edificio tiene 9 subterráneos, 22 pisos y una
azotea, para un total de 32 niveles.
Fig. 1 - Vista en planta y elevación del modelo estructural del edificio
El edificio cuenta con un dispositivo especial llamado amortiguador de masa sintonizada Fig. 2a. Dicho
dispositivo es una esfera de acero con un peso de 150 toneladas que cuelga del último nivel y funciona
como un péndulo que contrarresta las vibraciones sísmicas. De esta manera, cuando el edificio se
deforma por ejemplo hacia la izquierda el péndulo se mueve hacia la derecha, reduciendo así los
efectos del sismo. Para esto, el periodo de oscilación del péndulo debe sintonizarse con los periodos
de vibración del edificio, de ahí viene el nombre de amortiguador de masa sintonizada. Considerando
que los movimientos de un sismo suelen ser bruscos y erráticos, el péndulo cuenta además con 2
amortiguadores viscosos (similares a los amortiguadores de un automóvil) que reducen los
desplazamientos y contribuyen a disipar la energía del sismo. Péndulos similares se han
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implementado en edificios como el Taipei 101 en China Fig. 2b y es el segundo péndulo instalado en
Chile, después del Edificio Parque Araucano, sede de VMB Ingeniería Estructural.
(a) (b)
Fig. 2 - Amortiguadores de Masa Sintonizada de los edificios de la Cámara Chilena de la Construcción (a) y Taipei 101 (b)
El edificio se encuentra instrumentado con 6 acelerómetros de la marca Guralp (Fig. 3). De estos
sensores, 2 se ubican en el último subterráneo para registrar el sismo que recibe el edificio, mientras
que la respuesta del edificio se mide con los restantes cuatro sensores ubicados uno en el primer
piso, uno en el noveno piso, y dos en el piso 21.
Fig. 3 - Acelerómetros Guralp ubicados a lo largo del edificio de la Cámara Chilena de la Construcción
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2. Sismo Registrado
El evento sísmico en cuestión se registró el jueves 01 de agosto a las 14:28 (hora local). Se trató de
subducción como son comúnmente los grandes terremotos chilenos. Diversas agencias sismológicas
han reportado diferentes características. Según el Centro Sismológico Nacional el sismo tuvo una
magnitud de momento Mw=6.6 grados y el epicentro se ubicó 47 km al Oeste de Pichilemu a una
profundidad de 13.2 km. Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) tuvo una
magnitud de momento Mw=6.8 grados su epicentro se ubicó 94 km al Sur-Oeste de San Antonio, a
una profundidad de 10.0 km (Fig. 4).
Fig. 4 - Localización geográfica del sismo y del edificio de la CChC
Según el reporte entregado por ONEMI, el sismo se clasifica como de mediana intensidad en las
regiones de: Coquimbo, Valparaíso, Metropolitana, O´Higgins, Maule, Ñuble, Biobío, La Araucanía y
Los Ríos. De acuerdo a las intensidades de la Escala de Mercalli, en San Antonio, Pichilemu, y San
Alfonso (entre otras) se le asigna un valor de VI.
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En un análisis cualitativo, no se reportaron daños a personas o alteraciones a algún servicio básico.
Por otro lado SHOA determinó que las características del sismo no se reúne las condiciones para
generar un tsunami en las costas chilenas.
3. Registros de aceleración en la base
Las aceleraciones medidas en la base, registran el sismo que recibe edificio. Se registran 3
componentes del sismo: una en sentido norte-sur, otra en sentido este-oeste y otra en sentido vertical
(Fig. 5). En las 3 componentes se distinguen claramente los 2 tipos de ondas que suele contener un
sismo, estas son las llamadas ondas P que son de baja magnitud y llegan primero, y las ondas S que
tienen mayor magnitud y llegan después. Utilizando estas ondas se puede determinar la distancia en
la cual fue el epicentro del sismo ocasionado.
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Fig. 5 Aceleraciones en la base del edificio
4. Espectros de aceleración
Con la información de los registros de aceleración en la base es posible estimar el llamado espectro
de aceleraciones (Fig. 6), que es un gráfico que muestra la intensidad del sismo según el periodo de
vibración de cada estructura. Es en este formato que la mayoría de los códigos de diseño suelen
definir la intensidad sísmica que deben resistir los edificios. Justamente la Fig. 7 muestra la
comparación de los espectros registrados con los espectros de la Norma Chilena NCh433-Diseño
Sísmico de Edificios, con el cual se diseñó el edificio de la CChC. Puede notarse que el sismo de diseño
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es casi 30 veces más grande que el sismo registrado el 1 de agosto en términos de aceleraciones.
En la Fig. 6, se puede observar la intensidad del sismo en base a su aceleración en ambas direcciones
(Norte-Sur y Este-Oeste), y en un primer análisis se evidencian intensidades importantes en todos
los períodos con valores notables en torno a los 2 segundos.
Fig. 6 Espectro de aceleraciones que muestra la intensidad del sismo registrado el 1 de agosto
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Fig. 7 Comparación del evento registrado con el sismo de diseño del edificio de la CChC
Se realizó una comparación entre los valores de los sismos registrados e informados anteriormente
en las figuras Fig. 8 y Fig. 9 para identificar parámetros similares y diversos comportamientos de la
estructura. Estos corresponden al sismo ocurrido el 5 de diciembre del 2018 el cual tuvo una magnitud
de 5.5 (MW) a 8 km sur de San Antonio y al sismo ocurrido el 19 de enero del 2019 el cual obtuvo
una magnitud de 6.7 (MW) y ocurrió a 15 km sur de Coquimbo.
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Fig. 8 Comparación del evento registrado el 01-ago-19 con sismos anteriores
(componente norte-sur en subterráneo -9)
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Fig. 9 Comparación del evento registrado el 01-ago-19 con sismos anteriores
(componente este-oeste en subterráneo -9)
Analizando la Fig. 8 y la Fig. 9 se observa que a diferencia de los eventos anteriores, este sismo
presenta un incremento considerable, en comparación a los otros dos sismos, en el sentido Este-
Oeste en los periodos bajos y en el sentido Norte-Sur en periodos más altos entre 𝑇𝑛 = 1.5 − 2.0 𝑠.
En general los modos principales de la estructura presentan periodos superiores a 𝑇𝑛 = 1.0 𝑠 por lo
que es de esperarse que este sismo haya ocasionado unos mayores movimientos a la estructura.
5. Registros de aceleración en los pisos superiores
A continuación, la Fig. 10, Fig. 11 y Fig. 12 muestran los registros de aceleración medidos con los
instrumentos ubicados en los pisos 1, 9 y 21 respectivamente, en los cuales se puede observar que
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hay un aumento en las aceleraciones, en todas las direcciones, a medida que el piso analizado se
encuentre a mayor altura.
Fig. 10 Aceleraciones en el piso 1
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Fig. 11 Aceleraciones en el piso 9
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Fig. 12 Aceleraciones en el piso 21
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6. Detección de periodos naturales
Con los registros de aceleración es posible aplicar un procedimiento llamado Identificación de
Sistemas, que consiste en identificar (entre otras cosas) los periodos a los que vibra un sistema como
por ejemplo un edificio o un puente. Estas estructuras, al igual que una cuerda de guitarra, tienen
distintas formas de deformarse al vibrar que dependen de propiedades como la rigidez y la masa.
Cada una de estas formas tiene asociado periodo de vibración (o lo que es lo mismo, una frecuencia)
y todas ellas contribuyen en cierta medida al movimiento del edificio. La estimación de estos periodos
en la etapa diseño es muy importante pues como se mostró en el espectro depende la intensidad
que deberá resistir una estructura.
Cuando el edificio se somete a movimientos como los de un sismo, los periodos de vibración pueden
detectarse con varias técnicas, como por ejemplo la Densidad de Potencia Espectral, que es un gráfico
que muestra peaks en los periodos más determinantes para el movimiento de la estructura. En la
Fig. 13 se muestra la Densidad Espectral de Potencia de los sensores ubicados en el piso 21.
Fig. 13 Densidad de Potencia Espectral para los equipos ubicados en el piso 21
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7. Conclusiones
Este evento ha sido el más alto al cual ha sido sometido el edificio desde su apertura. Y pese a que
sigue siendo muchísimo menor al de diseño, permite medir algunas propiedades dinámicas relevantes
del edificio. Es justamente a través de la acumulación de mediciones como estas el que la industria
pueda sacar conclusiones del desempeño real de los edificios, detectando anticipadamente
variaciones en el estado de “salud” de la estructura, para con ello poder tomar las medidas
necesarias.
Adicionalmente puede respaldarse el buen desempeño con datos medidos y poder impulsar los
ajustes normativos que sean pertinentes para el diseño.
Sobre el desempeño del edificio se puede concluir que no ha habido variaciones relevantes dee las
propiedades dinámicas de esta estructura.