1REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
DISEÑO SISMORRESISTENTE EN LA FRONTERA
ENTRE NARIÑO, (9AA – 8AV) Y ESMERALDAS,
(ZONA VI)
1 Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, Universidad Central del Ecuador Quito,
Ecuador.
RESUMEN
Cisneros Córdova Iñaki Moisés 1
Machado Salazar Luis Alejandro 3
inaki.cisneros@epn.edu.ec
lamachado@uce.edu.ec
Correa Vallejo María Belén 2 maria.corream@epn.edu.ec
Se investigará la amenaza sísmica en la frontera
de Esmeraldas-Ecuador y Nariño-Colombia
bajo las normativas de construcción NEC-
15 y NSR-10, respectivamente, considerando
una edificación de características similares
implantada en las zonas de estudio. Se abordarán
aspectos del diseño sismorresistente, incluyendo
caracterización sísmica, materiales, cargas,
modelación, diseño estructural y detalles de
refuerzo. Se evaluará minuciosamente las
normativas, comparando requisitos técnicos
relevantes y el comportamiento estructural ante
sismos. También se analizarán los costos totales
de construcción en ambos países para determinar
la eficiencia económica de cada normativa. El
estudio pretende ofrecer una visión clara de las
consideraciones esenciales al diseñar estructuras
en áreas limítrofes, donde el suelo y la actividad
sísmica son similares. Se anticipa que los
hallazgos revelen mejoras en las regulaciones
de construcción y determinen la normativa más
eficaz en términos de inversión y seguridad.
Palabras Clave: Amenaza Sísmica, Ecuador-
Colombia, comparación fronteriza, NEC-
15, NSR-10, Esmeraldas-Nariño, edificación
sismorresistente
Seismic-Resistant Design at the Border between Nariño (9Aa–8Av)
and Esmeraldas (Zone VI)
REVISTA PERSPECTIVAS
VOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
Fecha de Recepción: 27/03/2024. Fecha de Aceptación: 20/03/2025. Fecha de Publicación: 07/07/2025
DOI: https://doi.org/10.47187/perspectivas.7.2.228
ABSTRACT
This research proposes to investigate the seismic
threat on the Esmeraldas-Ecuador and Nariño-
Colombia border under the construction regulations
NEC-15 and NSR-10, respectively, considering a
building with similar characteristics deployed in
the study areas. Aspects of earthquake-resistant
design will be addressed, including seismic
characterization, materials, loads, modeling,
structural design, and reinforcement details.
The regulations will be thoroughly evaluated,
comparing relevant technical requirements and
structural behavior under earthquakes. Total
construction costs in both countries will also be
analyzed to determine the economic efficiency of
each regulation. The study aims to offer a clear
understanding of the essential considerations when
designing structures in border areas, where soil
and seismic activity are similar. It is anticipated
that the findings will reveal improvements in
construction regulations and determine the most
effective regulation in terms of investment and
safety.
Keywords: Seismic Threat, Ecuador-Colombia,
Border Comparison, NEC-15, NSR-10,
Esmeraldas-Nariño, Earthquake-Resistant
Construction.
2REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
La evaluación de la amenaza sísmica es crucial
para el diseño y la construcción de estructuras
resilientes en regiones altamente vulnerables. Este
estudio se enfoca en proponer dos edificaciones
hipotéticas ubicadas estratégicamente en la frontera
entre Ecuador y Colombia, específicamente en
Esmeraldas y Nariño respectivamente. Estas
edificaciones se concebirán conforme a las
normativas de construcción vigentes en cada país, la
Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC-15) y
el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo
Resistente (NSR-10), garantizando así la adecuada
respuesta estructural ante eventos sísmicos.
Las zonas seleccionadas para este análisis
representan algunas de las áreas más críticas en
ambos países en términos de actividad sísmica: la
zona VI para Ecuador y la zona ALTA 9Aa - 8Av
para Colombia. Se llevará a cabo una exhaustiva
comparación que abarca diversos aspectos, desde
la caracterización sísmica hasta los costos de
construcción de elementos estructurales. Entre
los elementos a analizar se incluyen: materiales
utilizados, prediseños, cargas aplicadas,
modelación computacional, niveles de deriva,
diseño estructural, detalles de refuerzo, así como
la elaboración de planos y las cantidades de obra.
Este estudio no solo proporcionará una comprensión
profunda de la amenaza sísmica en estas áreas
críticas, sino que también ofrecerá directrices claras
para el diseño y la construcción de estructuras
sismo-resistentes, contribuyendo así a la mitigación
del riesgo sísmico en la región fronteriza entre
Ecuador y Colombia
A. Sismicidad en Ecuador
Ecuador se encuentra en el límite de dos placas
tectónicas de tipo convergente: la placa de Nazca
y la placa Sudamericana. En este proceso, la placa
de Nazca se desliza bajo la placa Sudamericana
en un fenómeno conocido como subducción.
Inicialmente, las placas permanecen en estado
de fricción estática hasta que la resistencia de los
materiales de la corteza es superada, lo que genera
I. Introducción
II. Marco teórico
sismos en el país. [1]
Ecuador está catalogado como un país altamente
sísmico, lo que implica que a diario se registran
sismos de baja intensidad. Sin embargo, también
existe una alta probabilidad de que ocurran sismos
de gran magnitud. Algunos de los terremotos más
recordados en el país, debido a su intensidad y el
impacto destructivo que causaron se presentan en
la Tabla I[1].
B. Antecedentes de la construcción sismorresistente
en Ecuador
Desde el terremoto de 1541 en Napo, Ecuador ha
mantenido un registro de la intensidad sísmica,
revelando un promedio de un terremoto destructivo
cada 12 años. Inicialmente, la respuesta a estos
eventos catastróficos se centró en su estudio e
investigación. En 1900, se llevó a cabo la primera
gestión para adquirir dos sismógrafos horizontales.
Sin embargo, fue el impacto de los fuertes temblores
en Azuay, Loja y Guayas en 1913 lo que impulsó
la adquisición de dos sismógrafos horizontales de
mayor calidad en 1928 como reemplazo [2]
El 5 de agosto de 1949, en Ambato, ocurrió un
terremoto catastrófico con una magnitud de 6.8
Mw y un hipocentro ubicado a una profundidad de
15 km [3]. Este sismo provocó la trágica pérdida de
alrededor de 6.000 vidas humanas y dejó a 100.000
personas sin hogar, este fue un punto de inflexión
significativo con relación a la construcción, al
generar un contraste entre la construcción informal
y la construcción moderna [4]
Después del terremoto y la devastación en varias
ciudades de Ecuador, se publicó de manera urgente
el primer Código Nacional de la Construcción.
Tabla I
SISMOS DE MAYOR IMPORTANCIA EN ECUADOR
Área Epicentral Fecha del Sismo Magnitud
Esmeraldas-Esmeraldas 31 de enero de 1906 8.8 Mw
Riobamba-Chimborazo 4 de febrero de 1797 8.3 Mw
Guayaquil-Guayas 13 de mayo de 1842 7.8 Mw
Esmeraldas-Esmeraldas 12 de diciembre de 1979 8.1 Mw
Pedernales-Manabí 16 de abril de 2016 7.8 Mw
*Mw: Magnitud de Momento Sísmico
Fuente: Adaptación de [1]
3REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
Tabla II
SISMOS DE MAYOR IMPORTANCIA EN COLOMBIA
*Mw: Magnitud de Momento Sísmico
Fuente: Adaptación de (IDIGER, 2016)
Galo Plaza Lasso, presidente constitucional en
ese momento, decidió constituir una Junta de
Reconstrucción para elaborar el Plan Regulador
de Ambato y el Plan Regional de Tungurahua.
Se designó al Arq. Sixto Durán Ballen, al Ing.
Leopoldo Moreno y al Urbanista Wilson Pachano
como responsables del proyecto.
El Código de Construcciones se elaboró en
las oficinas del Plan Regulador con el apoyo
del reconocido Ingeniero Estadounidense
Henry J. Brunnier, basándose en disposiciones
internacionales de países como Estados Unidos,
Chile e Italia. El resultado final fue un código
basado en estudios de métodos y sistemas
constructivos utilizados generalmente en la
"buena práctica constructiva", aunque no siempre
se aplicaban en la práctica. [5] El nuevo Código
Nacional de la Construcción, promulgado el 12 de
febrero de 1951, se convirtió en una norma de uso
obligatorio para todo el país en 1952 [2].
Tras la elaboración de este primer Código Nacional
de la Construcción, el cual no consideraba la
acción de fuerzas horizontales, fue indispensable
preparar una nueva norma de construcción para
el país, la cual fue denominada como “Código
Ecuatoriano de la Construcción” o en sus siglas
“CEC”, esta norma entró en vigor desde el año
de 1977 hasta el año 2001, donde salió una nueva
versión del CEC, en esta versión del 2001 ya existió
capítulos específicos para el peligro sísmico [2].
Tras los sismos suscitados en los países vecinos
en la primera década del 2000 se dispuso la
elaboración de una nueva norma de construcción
para el país, la denominada “Norma ecuatoriana
de la construcción” o en sus siglas “NEC”, uno
de los capítulos implementados a resaltar sería
el “Capítulo de Peligro Sísmico y Diseño Sismo
Resistente”, esta norma aprobada en el 2014 y
oficializada en el 2015, la cual fue denominada
como “NEC-15” y se encuentra vigente hasta la
actualidad [6].
C. Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC-15)
La NEC-15 busca establecer nuevas pautas
de construcción en función de los avances
tecnológicos con el propósito de mejorar los
mecanismos de control en la ejecución de proyectos
de construcción [7]. Además, se buscó definir
principios mínimos para el diseño y la instalación
en el lugar de trabajo, garantizar el cumplimiento
de los principios fundamentales de habitabilidad,
y establecer responsabilidades, obligaciones y
derechos de los participantes involucrados en los
procesos de construcción.
La Norma Ecuatoriana de la Construcción
busca satisfacer la demanda de la sociedad en
términos de mejorar la calidad y seguridad de
las edificaciones. Al mismo tiempo, tiene como
objetivo proteger a los ciudadanos y fomentar un
desarrollo sostenible [8]
Para el análisis sísmico de una estructura, la NEC-
15 tiene el capítulo 3 (Peligro sísmico del Ecuador
y efectos sísmicos locales) para caracterizar la
zona donde se prevé construir una edificación.
El fin de caracterizar sísmicamente una zona es
encontrar el espectro de diseño al que se verá
sometido la estructura [8]
D. Sismicidad en Colombia
Colombia es el punto de convergencia de las
placas tectónicas Nazca, Sudamericana y del
Caribe. La sismicidad que vive Colombia se debe
a la subducción ocasionada por las placas de
Nazca y Sudamericana. Este efecto de subducción
ha ocasionado el fenómeno denominado “Nicho
sísmico de Bucaramanga”, donde se concentran la
mayoría de los sismos registrados en Colombia [9].
Dentro del registro sísmico colombiano se puede
identificar los sismos más importantes en el país,
presentados en la tabla II.
Área Epicentral Fecha del Sismo Magnitud
Costa Pacífica-Pacífico 31 de enero de 1906 8.8 Mw
Costa Pacífica-Pacífico 12 de diciembre de 1979 8.1 Mw
Altamira - Huilca 16 de noviembre de 1827 7.1 Mw
Murindó - Antioquia 18 de octubre de 1992 7.1 Mw
Colombia - Huilca 9 de febrero de 1967 7.0 Mw
4REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
E. Antecedentes de la construcción sismorresis-
tente en Colombia
La sismología contemporánea en Colombia surge
en 1940 con la llegada del padre Jesús Emilio
Ramírez al finalizar sus estudios de doctorado en
la Universidad de Saint Louis en Estados Unidos.
Posteriormente, el padre Ramírez fundó el Instituto
Geofísico de los Andes Colombianos, que se
vinculó a la Universidad Javeriana. [10] Además,
colaboró en diversos eventos relacionados con la
ingeniería sísmica. En ese momento, Colombia aún
no contaba con una normativa para el diseño sismo
resistente en su territorio [2]
En 1974, gracias a los esfuerzos del Ingeniero Alberto
Sarria, se estableció la Asociación Colombiana de
Ingeniería Sísmica (AIS) en la Universidad de los
Andes. En 1975, la AIS se convirtió en una entidad
externa e independiente. La AIS contribuyó de
manera significativa a la ingeniería sísmica en
Colombia al traducir y distribuir en español
códigos internacionales de resistencia sísmica,
como el SEAOC [11]. Ese mismo año coincidió con
un importante terremoto de magnitud 7.2 Mw en el
centro del país. Estos trabajos y otros adicionales
se consideraron fundamentales para el inicio del
diseño sismo resistente en Colombia [2]
A través del estudio del documento ATC-3,
se comprendió que era posible adaptarlo a las
condiciones nacionales, ya que la formulación del
riesgo sísmico era aplicable en lugares distintos
a California. Después de 1980, la AIS publicó
la primera norma sísmica titulada "AIS-100-81.
Requisitos Sísmicos para Edificios", aunque no fue
de uso obligatorio en el país [2]
El Ministerio de Obras Públicas y Transporte,
con la asesoría de la Sociedad Colombiana de
Ingenieros (Cuerpo Consultivo del Gobierno),
encargó a la AIS la elaboración del aspecto técnico
de la nueva normativa. Posteriormente, esta
normativa fue sometida a revisión por diferentes
instituciones relacionadas con el campo y se
abrió a discusión pública, en la que participaron
numerosos ingenieros, la Cámara Colombiana de
la Construcción (CAMACOL), representantes de
universidades, entre otros actores. Finalmente, el
7 de junio de 1984, mediante el Decreto N. 1400,
el presidente adoptó el nuevo código denominado
"Código Colombiano de Construcciones Sismo
Resistentes", el cual se convirtió en obligatorio en
todo el país [12]. Este documento se basó en la
traducción del ACI-318 de 1977 [2].
En junio de 1997, después de 13 años de
implementación exitosa, se reconoció la
necesidad de actualizar el Código Colombiano de
Construcciones Sismo Resistentes (CCCSR-84)
debido a cambios en los códigos base, como el
AISC y el ACI 318, y a la inclusión de nuevas
investigaciones y consideraciones fundamentales
que no estaban adecuadamente fundamentadas
en ese momento. Además, se realizaron estudios
sobre los terremotos ocurridos en Colombia entre
1979 y 1984, que revelaron daños significativos en
elementos no estructurales, como muros interiores
y fachadas de edificios, que representaban un riesgo
importante para los ocupantes [13]. Por lo tanto,
el Comité AIS-100 de la Asociación Colombiana
de Ingeniería Sísmica (AIS) propuso cambios
sustanciales en la normativa, que posteriormente
fueron aprobados por el Congreso a través de la Ley
400 de 1977. En 1998, se publicó el nuevo código,
la Norma Colombiana de Diseño y Construcción
Sismo Resistente (NSR-98), que reemplazó por
completo al CCCSR-84 y se convirtió en requisito
obligatorio para la construcción en Colombia [2]
Colombia sufrió grandes sismos en la primera
década de los 2000, lo que llevó mediante decreto
ejecutivo al mejoramiento de la NSR-98, con el
fin de salvaguardar las vidas y el patrimonio de
los colombianos. En 2008, la Comisión Asesora
Permanente del Régimen de Construcciones
Sismo Resistentes encargó formalmente a la
Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
(AIS) la coordinación de los estudios necesarios
para actualizar la Norma Colombiana de Diseño
y Construcción Sismo Resistente (NSR-98). Este
proceso fue asignado al Comité AIS-100, que ya
estaba trabajando en la norma AIS 100-09, similar
a la AIS 100-97, utilizada como base para la NSR-
98. Después de que el proyecto de norma NSR-10
fue aprobado por el Comité, se autorizó su discusión
pública en abril de 2009, poniéndolo disponible en
una página web y enviándolo a un amplio grupo
5REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
III. Metodología
de ingenieros, instituciones y universidades [14].
El 19 de marzo de 2010, mediante el Decreto N.
926, se emitió el nuevo Reglamento Colombiano de
Construcción Sismo Resistente [15], que entró en
vigor el 15 de julio de 2010 y se estableció como
obligatorio en todo el país [2]
F. Reglamento Colombiano de Construcción
Sismo Resistente (NSR-10)
La segunda actualización del Reglamento
Colombiano de Construcción Sismo Resistente
NSR-10 ha sido un hito importante en la evolución
de las normativas para la resistencia sísmica en
Colombia. Estas normas se han establecido con
el objetivo principal de proteger la vida humana
en caso de un terremoto fuerte [16]. Aunque la
protección de la propiedad no es explícitamente
un requisito en estas regulaciones, es un beneficio
indirecto al implementar estas normas, ya que
la salvaguarda de las vidas humanas resulta en
protección de propiedades [12]
Es crucial notar que esta reglamentación es un
documento tecnológico que debe actualizarse
regularmente para incorporar los avances en
técnicas de diseño y las experiencias con sismos
recientes [17]. Como ejemplo, el "International
Building Code" de los Estados Unidos se actualiza
cada tres años. La introducción a este reglamento
describe la problemática sísmica en Colombia, el
desarrollo del reglamento de diseño y construcción
resistente a sismos, las actualizaciones y discute
estrategias para que la industria de la construcción
minimice la vulnerabilidad ante sismos [12]
Para realizar el análisis sísmico de una estructura,
la NSR-10 presenta un mapa base de zonificación
sísmica, el cual está catalogado en 3 zonas de
intensidad: baja, intermedia y alta.
A. Descripción edificación en estudio
La estructura del edificio propuesto presenta una
configuración de cinco niveles. En la planta baja,
se destinará el área para oficinas y un gimnasio,
mientras que las plantas superiores o plantas tipo
se reservarán para el uso residencial. Este diseño se
basa en un sistema de pórticos especiales altamente
resistentes a momento, clasificados como dúctiles,
los cuales representan la tipología predominante en
las regiones pertinentes. Además, cada planta cubre
una superficie de 378 m2, lo que totaliza 1890 m2 de
área de construcción. La distribución arquitectónica
del edificio se caracteriza por su regularidad tanto
en planta como en elevación, con una disposición
simétrica de los elementos estructurales.
La concepción del edificio contempla la utilización
de hormigón armado como material principal de
construcción, lo que asegura una estructura robusta
y de larga durabilidad, aspecto fundamental para
garantizar la seguridad y estabilidad a lo largo del
tiempo. Las luces entre columnas alcanzarán una
amplitud máxima de 5.5 metros, mientras que la
distribución espacial contempla cuatro vanos en
la dirección X y otros cuatro en la dirección Y.
Respecto a la altura entre pisos, se ha determinado
que en la planta baja será de 3 metros, mientras que
en los niveles superiores o plantas tipo será de 2.6
metros.
La configuración arquitectónica de las dos
edificaciones se mantendrá idéntica, con el fin de
identificar parámetros geotécnicos, sísmicos, y
estructurales dados por las normativas respectivas.
Fig. 1. Vista en planta edificación en estudio
6REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
B. Caracterización sísmica de la zona de
estudio
Las edificaciones en estudio serían
hipotéticamente construidas en las cercanías de
la frontera noroeste entre Ecuador y Colombia,
específicamente en la zona norte de la provincia
de Esmeraldas y en la zona sur del departamento
de Nariño. Se ha realizado una revisión de las
características geotécnicas del sector, para
obtener información referente al tipo de suelo del
sector de implantación.
Esmeraldas se encuentra en la zona 6 (VI), dicha
zona corresponde a la zona de mayor sismicidad
del país, en donde predominantemente se presenta
un perfil de suelo tipo D, el cual será tomado para
la implantación de la edificación. [5]
Para Colombia la zona de estudio corresponde
al departamento de Nariño, la edificación
será ubicada en la frontera suroeste, en las
cercanías se encuentra el municipio de Tumaco,
donde se realizó un estudio de suelos para la
construcción de un pavimento para el campus de
la Universidad Nacional de Colombia con sede
en Tumaco [18]. En dicho estudio en su apartado
de caracterización sísmica catalogan al suelo en
base a la NSR-10 como un suelo tipo D.
Donde:
Z: es la aceleración máxima esperada en la roca
para el sismo de diseño, expresada como una
fracción de la aceleración de la gravedad.
Fa: es el factor que amplifica la aceleración del
suelo en la región de corto período.
Fd: es un coeficiente que intensifica las ordenadas
del espectro de respuesta elástico de los
desplazamientos para el diseño en roca, teniendo
en cuenta los efectos del lugar.
Fig. 2. Vista en elevación edificación en estudio
Fig. 3. Zona de estudio
Tabla III
CARACTERÍSTICAS SÍSMICAS
Esmeraldas-Ecuador Nariño - Colombia
Zona Sísmica 6 Zona Sísmica 9Aa-8Av
Peligro Sísmico Alto Peligro Sísmico Alto
Z 0.5 Aa 0.45
Tipo de Suelo D Av 0.4
Fa 1.12 Tipo de Suelo D
Fd 1.11 Fa 1.05
Fs 1.4 Fv 1.55
η 2.48 Grupo de uso (I) 1
I 1 Ta 0.5882
Ta 0.682 Ro 7
Sa(Ta) 1.3888 φa 1
φ e 1 φp 1
φp 1 φr 1
R 8 R 7
C = I . Sa (Ta)
R . φe . φp
C = S a reducido (Ta)
C 0.1736 C 0.169
k 1.09 k 1.04
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C. Materiales de construcción y Prediseño
estructural
Para cuantificar la carga muerta adicional al
peso propio de la estructura en la edificación,
se consideró la contribución de elementos como
paredes, revestimientos cerámicos, instalaciones
Fig. 4. Espectros elásticos de aceleraciones.
Fig. 5. Espectros inelásticos de aceleraciones.
Fs: es un coeficiente de amplificación del suelo
que toma en consideración el comportamiento no
lineal del suelo.
η: es la proporción entre la aceleración espectral
Sa (cuando T= 0.1 s) y el PGA para el intervalo de
retorno seleccionado.
I: factor de Importancia de la edificación.
Ta: es el período fundamental de vibración de la
estructura.
Sa(Ta): representa el espectro elástico de
respuesta de aceleraciones, está expresado como
una fracción de la aceleración de la gravedad, para
el periodo de la estructura.
R: factor de reducción de resistencia sísmica.
e = a: factor de regularidad en elevación.
p: factor de regularidad en planta.
C: coeficiente de cortante basal
k: factor de corrección de cortante basal en
función del periodo de la estructura.
Aa: es un coeficiente que simboliza la aceleración
horizontal efectiva máxima, destinada al diseño.
Av: es un coeficiente que simboliza la velocidad
horizontal efectiva máxima, destinada al diseño.
Fv: es un coeficiente adimensional de
amplificación que influye en la aceleración en la
zona de períodos intermedios, y está relacionado
con los efectos locales.
R0: Coeficiente de disipación de energía básico.
Φr: Coeficiente de ausencia de redundancia
estructural
En la figura 4, se muestra los espectros de diseño
elásticos de aceleraciones para la región de Nariño-
Colombia y Esmeraldas-Ecuador, obtenidos con su
respectiva normativa, en la que se observa que la
aceleración en territorio ecuatoriano es mayor en
un 17% a la aceleración en el territorio colombiano,
aunque las dos zonas sean colindantes.
La NEC 15 establece como factor de reducción de
resistencia sísmica R para un sistema de pórticos
especiales sismo -resistentes, de hormigón armado
con vigas descolgadas un valor de 8; mientras
que la NSR-10 considera como coeficiente de
disipación de energía básico, Ro, para un conjunto
de pórticos de hormigón resistentes a momento
con capacidad especial de disipación de energía,
un valor de 7. Con la variación mencionada
se obtiene los respectivos espectros de diseño
inelásticos, en los cuales en la Figura 5 se observa
que la diferencia en la aceleración máxima de
Ecuador respecto a la de Colombia es de cerca del
3% superior.
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eléctricas, masillados y enlucidos. Se realizó
un análisis de los materiales disponibles en
cada zona, evidenciando que, en Ecuador, el
valor de la carga muerta es un 20 % superior al
registrado en Colombia, debido a las diferencias
en la disponibilidad del mampuesto empleado.
Asimismo, al considerar las especificaciones
establecidas en la NEC-15 y la NSR-10, se
identificó una variación en los valores de carga
viva, observándose que en Ecuador esta es un
10 % mayor en comparación con Colombia. Los
resultados obtenidos se presentan en la Tabla IV.
D. Modelación Estructural
Una vez definidas las cargas de diseño y las
secciones de prediseño, se procedió a realizar
la modelación estructural de las 2 edificaciones,
bajo las respectivas consideraciones en base a la
NEC-15 y NSR-10. El programa computacional
para realizar la modelación fue ETABS.
Para obtener las secciones definitivas se verificó
el comportamiento estructural ante cargas
verticales y sísmicas, control de derivas, y el
estado límite de resistencia. Obteniendo en todos
los parámetros resultados favorables.
La Figura 6 presenta el modelo computacional de
la edificación ubicada en Esmeraldas, en el cual
se emplea un código de colores para representar
las diferentes secciones estructurales utilizadas.
Estas secciones se han resumido en la Tabla VI,
donde se identifican los elementos estructurales,
sus dimensiones y el porcentaje de inercia
geométrica asignado como inercia agrietada,
junto con su correspondiente color.
Para ambos países, se consideró un hormigón con
una resistencia a la compresión de 280 kg/cm² y
un acero de refuerzo con un esfuerzo de fluencia
de 4200 kg/cm². Una vez definidos los materiales,
se procedió al prediseño de los elementos
estructurales conforme a los lineamientos
establecidos en el ACI 318-19, dado que tanto la
NSR-10 como la NEC-15 se basan en los criterios
técnicos de esta normativa [21].
En la Tabla V se presentan las dimensiones
resultantes de los elementos estructurales,
evidenciándose que las secciones en Ecuador
son mayores que en Colombia. Esta diferencia
se atribuye a las variaciones en los valores de
carga muerta y carga viva reportadas en la Tabla
IV.
Fuente: Adaptado de [20]
Tabla IV
CARGAS DE DISEÑO
Tabla V
PREDISEÑO
Tabla VI
SECCIONES EDIFICIO ESMERALDAS - ECUADOR
País Patrón de Carga Carga Uniforme [kg/m2]
Ecuador Muerta 395
Viva 200
Colombia Muerta 328
Viva 180
País Elemento Sección
Ecuador
Vigas 30cm x 35cm
Columnas 50cm x 50cm
Losa Loseta 5cm – Nervios 10x15cm
Colombia
Vigas 25cm x 30cm
Columnas 45cm x 45cm
Losa Loseta 5cm – Nervios 10x15cm
Fig. 6. Modelo Computacional Ecuador
Elemento Dimensión (cm) Inercia Agrietada Color
Columna 55x55 0.8 Ig
Columna 50x50 0.8 Ig
Viga 40x45 0.5 Ig
Viga 35x45 0.5 Ig
Viga 30x40 0.5 Ig
Viga 30x35 0.5 Ig
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IV. Comparación/Resultados
D. Diseño de elementos estructurales
Dentro del diseño de los elementos estructurales
se utilizó la metodología dada por el ACI-318-19,
esto debido a que las 2 normas evaluadas basan
su diseño en el documento dado por el ACI desde
sus inicios.
-Las vigas fueron diseñadas a flexión y corte por
capacidad [22].
-Las columnas fueron diseñadas a flexo-compresión,
corte por capacidad y confinamiento [23].
-Finalmente la losa fue diseñada aplicando el
método del nervio continuo, considerando
flexión y corte.
La Figura 7 presenta el modelo computacional de la
edificación ubicada en Nariño, en el cual se emplea
un código de colores para representar las diferentes
secciones estructurales utilizadas. Estas secciones se
han resumido en la Tabla VII, donde se identifican
los elementos estructurales, sus dimensiones y el
porcentaje de inercia geométrica asignado como
inercia agrietada, junto con su correspondiente color.
A. Comparación espectros de diseño
La Figura 8 presenta la comparación de los
espectros elásticos e inelásticos de aceleraciones
para ambos países, de acuerdo con sus respectivas
normativas.
El análisis de los espectros elásticos de
aceleraciones según ambas normativas evidenció
que, para la zona de estudio (Esmeraldas-Nariño),
la NEC-15 plantea un espectro más conservador
en comparación con la NSR-10, con diferencias
promedio de 0.2g en períodos cortos y 0.15g en
períodos largos. Además, se observó que el período
corto en el espectro de Colombia es 0.13 segundos
menor que el correspondiente en Ecuador.
Adicionalmente, la NSR-10 introduce una región
de mayor decrecimiento de aceleraciones para
períodos superiores al período largo [24].
En cuanto al análisis comparativo de los espectros
inelásticos de aceleraciones, se evidencia que la
diferencia significativa de aceleraciones presente
en los espectros elásticos desaparece. Este
comportamiento se atribuye a los factores de
reducción sísmica, cuyo valor es 8 en Ecuador
y 7 en Colombia. Esta diferencia de una unidad
provoca que el espectro inelástico de Ecuador
se reduzca en mayor proporción que el de
Colombia, resultando en diferencias promedio
de aceleraciones de 0.007g para períodos cortos
y 0.01g para períodos largos. Dichas diferencias
pueden considerarse despreciables para fines de
modelado y diseño estructural.
Tabla VII
SECCIONES EDIFICIO NARIÑO - COLOMBIA
Fig. 7. Modelo Computacional Colombia
Fig. 8. Comparación de Espectros de diseño
Elemento Dimensión (cm) Inercia Agrietada Color
Columna 65x65 0.7 Ig
Columna 60x60 0.7 Ig
Viga 55x55 0.7 Ig
Viga 45x55 0.35 Ig
Viga 45x50 0.35 Ig
Viga 30x40 0.35 Ig
10REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
Tabla VIII
COMPARACIÓN DE MÓDULOS DE ELASTICIDAD DE
HORMIGÓN
Tabla IX
COMPARACIÓN DE CORTANTE BASAL
B. Comparaciones de diseño y modelación
En las etapas iniciales del modelado estructural,
fue necesario definir parámetros fundamentales
como el módulo de elasticidad del hormigón y
del acero. La única diferencia entre la NSR-10 y
la NEC-15 en este aspecto radica en el método de
cálculo del módulo de elasticidad del hormigón
[25]. Como se muestra en la Tabla VIII, el módulo
de elasticidad determinado según la NSR-10 es
aproximadamente un 20 % mayor que el obtenido
con la NEC-15 para Ecuador.
El control de derivas para la edificación ubicada
en Nariño se llevó a cabo utilizando el enfoque
de sismo dinámico sin reducción, es decir, se
consideró el espectro elástico de aceleraciones.
Se aplicó el procedimiento descrito en el capítulo
A.6.4 de la NSR-10, que permite reducir la deriva
máxima al 70%. Es importante destacar que esta
nueva deriva máxima resultante debe ser menor
que la deriva máxima admisible, la cual, según
la NSR-10 colombiana, es del 1%. Este enfoque
garantiza un control riguroso de las derivas
estructurales, asegurando así la integridad y
seguridad de la edificación frente a eventos
sísmicos en la región de Nariño.
El control de derivas para la edificación ubicada
en Esmeraldas se realizó considerando el sismo
dinámico, es decir, se consideró el espectro
inelástico de aceleraciones, y utilizando la
información proporcionada en el capítulo 6.3.9 de
la NEC-15; donde estipula que se puede reducir la
deriva al 75% de la obtenida por el sismo reducido,
pero esta deriva debe ser multiplicada el factor de
reducción R, para poder obtener la deriva máxima
de la edificación. Esta deriva máxima obtenida
debe ser menor a la deriva máxima admisible, que
según la NEC-15 es del 2%.
Norma Módulo de Elasticidad
del Hormigón
Unidades de
Ecuación Ec [Kg/cm 2]
NEC-15 E cf= 12500 .c Kg
cm3 209165.01
NSR-10 E cf= 4700 .c MPa 251146.63
La Figura 9 resume la diferencia significativa
entre las derivas admisibles propuestas por ambas
normativas, siendo la NSR-10 más conservadora,
con un límite del 1%, mientras que la NEC-15
permite una deriva de hasta el 2%.
En la Tabla IX se muestra que el coeficiente de
cortante basal obtenido por ambas normativas es
similar, lo cual se atribuye a la semejanza entre
los espectros inelásticos de aceleraciones. Por
otro lado, el peso de la edificación en Colombia
es superior debido a la presencia de secciones
más grandes, lo que genera un aumento en el
cortante basal de 13.8 toneladas en comparación
con la edificación de Ecuador, lo que representa
únicamente un 5.3%.
En la Tabla X se presentan los cálculos y la
comprobación de los períodos. Se observa que
los períodos de la edificación en Colombia son
menores que los de la edificación en Ecuador, lo
cual se debe principalmente a que la edificación
colombiana presenta una mayor rigidez debido a
la presencia de secciones más robustas. Además,
la NSR-10 establece una tolerancia máxima del
10% en la comparación entre el período calculado
y el obtenido del modelo computacional, mientras
que la NEC-15 permite una tolerancia del 30% en
dicha comparación.
Fig. 9. Comparativa derivas
País Coeficiente
de Cortante
Peso de
Edificación [T.] Cortante
Basal [T.]
Ecuador 17.36% 1487.49 258.23
Colombia 16.90% 1609.61 272.03
11REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
Tabla X
COMPARACIÓN PERIODO EDIFICACIONES
C. Comparación de cantidades de obra
Dentro de la comparativa de cantidades de
obra, se observa que la edificación de Colombia
necesita mayor cantidad acero y hormigón que
la de Ecuador, aproximadamente se necesita un
22.8% más de hormigón y un 7.8% más de acero
en Colombia con relación a Ecuador.
D. Comparación precios unitarios y
presupuestos
La diferencia en los precios unitarios de los
rubros se debe principalmente al costo de la mano
de obra, la cual es demasiado baja en Colombia,
siendo un 88% más cara la mano de obra en
Ecuador con relación a Colombia [26]. Por otro
lado, en la comparación de costo de materiales no
Claramente, la normativa colombiana NSR-
10 adopta enfoques más conservadores en
comparación con la norma ecuatoriana NEC-15.
Evidentemente el peligro sísmico no reconoce
fronteras geográficas, y es evidente que, durante
Finalmente se presenta la comparativa entre los
2 presupuestos, donde el presupuesto de Ecuador
supera al de Colombia con $12.437,73.
Fig. 10. Comparativa cantidad de acero de refuerzo
Fig. 12. Comparativa APUS
Fig. 13. Comparativa salarial
Fig. 14. Comparativa presupuestos
Fig. 11. Comparativa volumen de hormigón
Norma Tolerancia Periodo
Calculado [s.]
Periodo con
Tolerancia [s.]
Periodo
Modelo [s.]
NEC-15 ± 30% 0.682 0.886 0.829
NSR-10 ± 10% 0.582 0.641 0.641
se encuentra una diferencia tan significativa como
la de mano de obra, tan solo es un 1.3% más caro
los materiales en Ecuador respecto a Colombia
[27].
V. Conclusiones
12REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
un evento sísmico, las estructuras cercanas
experimentarán fuerzas horizontales similares. La
efectividad de cada normativa se verá reflejada en
el nivel de daño observado en estas edificaciones
vecinas. Por lo tanto, es crucial adoptar un enfoque
regional en el diseño sismo-resistente, con el fin de
garantizar la seguridad y la resistencia adecuadas
de las estructuras frente a eventos sísmicos en la
región.
Para la zona específica de estudio Esmeraldas-
Nariño, se puede trabajar tanto con el espectro
inelástico de Colombia o Ecuador, dado que la
diferencia entre estos es insignificante, teniendo
en cuenta el factor de reducción sísmica, el cual
responde a factores de ductilidad de la edificación.
Aunque la NEC15 y la NSR10 adopten procesos
diferentes para el cálculo de la deriva máxima,
las derivas máximas calculadas son teóricamente
compatibles, ya que, la NSR toma el desplazamiento
obtenido en aplicación de las fuerzas laterales de
diseño del espectro elástico y la reduce en un 70%;
mientras que la NEC-15 toma el desplazamiento
obtenido en aplicación de las fuerzas laterales de
diseño del espectro inelástico, las multiplica por
el factor de reducción de Resistencia R, y luego
la reduce en un 75%. A partir de ahí es apreciable
que la NSR-10 admite una deriva máxima de 1%
mientras que la NEC-15 una del 2%.
∆_M = desplazamiento obtenido en aplicación de
las fuerzas laterales de diseño reducidas (espectro
inelástico).
∆ = desplazamiento obtenido en aplicación de las
fuerzas laterales de diseño NO reducidas (espectro
elástico).
La NSR-10 adopta un enfoque más cauteloso
y conservador en la evaluación y diseño
de estructuras sísmicamente resistentes en
comparación con la NEC-15. Esto se traduce
Tabla XI
COMPARACIÓN DERIVAS MÁXIMAS
Ecuador NEC-15 Colombia NSR-10
Deriva Admisible 2% 1%
Deriva Máxima M ∙ 0.75 ∙ R 0.70 ∙ ∆
∆ ≅ ∆M ∙ R
en medidas más rigurosas en aspectos como las
derivas admisibles, las inercias agrietadas y la
tolerancia en periodos, con el objetivo de mejorar
la seguridad y la capacidad de resistencia de las
construcciones.
La carga muerta calculada en Ecuador supera a
la de Colombia en 66.67 kg. Este incremento se
atribuye principalmente al método de cálculo de
la carga muerta de las paredes. En Ecuador, fue
necesario realizar un análisis detallado de la carga
de estas estructuras, mientras que la Norma NSR-
10 proporciona información generalizada sobre el
peso de los principales elementos contribuyentes
a la carga muerta, como son las paredes. Este
hallazgo destaca la importancia de considerar las
especificidades de cada contexto normativo para
una evaluación precisa de las cargas y, por ende,
para el diseño estructural adecuado en cada país.
El espectro elástico de aceleraciones para la zona
Esmeraldas-Nariño, obtenido por la NEC-15 es
más crítico que el calculado por la NSR-10, esto se
debe principalmente a que la NSR-10 tiene mayor
diversificación de zonas sísmicas, a diferencia de
la NEC-15, la cual generaliza todo el territorio
ecuatoriano en tan solo 6 zonas sísmicas.
Con relación a los presupuestos, el bajo costo
de la mano de obra en Colombia reduce
considerablemente los costos de construcción,
lo que genera que el presupuesto de Colombia
sea menor que el de Ecuador, teniendo en cuenta
que las cantidades de obra de Colombia son
mayores. El presupuesto de Ecuador es más caro
por $12.437,73, acotando que los presupuestos
elaborados son únicamente de elementos
estructurales, esta diferencia podría aumentar
o reducirse al considerar rubros de albañilería,
instalaciones y acabados.
Es crucial reconocer la importancia de mantener
actualizadas las normas de construcción. Tanto la
NSR-10, en vigencia desde hace 14 años, como la
NEC-15, que lleva cerca de 10 años en aplicación,
corren el riesgo de volverse precarias con el tiempo.
Los avances constantes en materiales, técnicas
de construcción y conocimientos estructurales
demandan una actualización periódica de estas
13REVISTA PERSPECTIVASVOL. 7, N˚2 / JULIO - DICIEMBRE 2025 / e-ISSN: 266-6688
normativas para garantizar que reflejen los
últimos desarrollos y descubrimientos en la
ingeniería civil. Comparativamente, el ACI-318,
un referente en normas de diseño y construcción
de estructuras de hormigón experimentó su última
actualización en 2019. Por lo tanto, es imperativo
que los organismos encargados de la regulación y
desarrollo de las normativas de construcción, en
conjunto con expertos y profesionales del sector,
trabajen activamente en la revisión y actualización
regular de las normas existentes. Esto permitirá
abordar los desafíos emergentes y garantizar
que las estructuras construidas cumplan con los
más altos estándares de seguridad, eficiencia
y sostenibilidad en un entorno en constante
evolución, no solo a nivel local, sino ampliarlo a
un ámbito regional.
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