Estudio patológico del antiguo edificio administrativo centrales eléctricas del Norte de Santander E.S.P S.A EPM

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1 ESTUDIO PATOLOGICO DEL ANTIGUO EDIFICIO ADMINISTRATIVO CENTRALES ELECTRICAS DEL NORTE DE SANTANDER E.S.P S.A EPM

“ESPECIALIZACION PATOLOGIA DE LA CONSTRUCCION”

PRESENTADO POR: ING. LEONARDO BAUTISTA ARQ. JAVIER BUSTAMANTE

ING. DIEGO RODRIGUEZ

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3 ESTUDIO PATOLOGICO DEL ANTIGUO EDIFICIO ADMINISTRATIVO CENTRALES ELECTRICAS DEL NORTE DE SANTANDER E.S.P S.A EPM

“ESPECIALIZACION PATOLOGIA DE LA CONSTRUCCION”

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4

INDICE

LISTA DE FOTOGRAFÍAS ... 7

LISTA DE FIGURAS ... 9

LISTA DE TABLAS ... 10

LISTA DE ESQUEMAS ... 12

INTRODUCCIÓN ... 13

JUSTIFICACIÓN ... 14

OBJETIVOS ... 15

OBJETIVO GENERAL ... 15

OBJETIVOS ESPECIFICOS ... 15

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 16

ALCANCE ... 17

1. HISTORIA CLINICA ... 18

1.1 DATOS ESPECÍFICOS DEL ESTUDIO ... 18

1.1.1 Nombre gestores del estudio ... 18

1.1.2 Fecha de elaboración ... 18

1.1.3 Profesionales responsables ... 18

1.2 DATOS GENERALES DEL PACIENTE ... 18

1.2.1 Nombre ... 18

1.2.2 Fecha de construcción ... 18

1.2.3 Localización ... 19

1.2.4 Información previa ... 20

1.2.5 Sistema constructivo ... 20

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5

1.3 ESTADO INICIAL DE LA EDIFICACIÓN ... 21

1.3.1 Planos obtenidos ... 21

1.3.2 Áreas ... 23

1.3.3 Identificación de lesiones ... 23

1.4 ESTRUCTURA ... 27

1.4.1 Tipología estructural ... 27

2. DIAGNÓSTICO ... 29

2.1 FICHAS DE DIAGNÓSTICO ... 29

2.2 ESTUDIO DE SUELOS... 45

2.3 ENSAYOS REALIZADOS ... 55

2.3.1 Extracción y ensayo a la compresión de núcleos de concreto ... 55

2.3.2 Análisis esclerométrico ... 59

2.3.3 Carbonatación en el concreto ... 64

2.3.4 Verificación del acero de refuerzo ... 66

2.4 REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL... 80

2.4.1 Información general ... 80

2.4.2 Evaluación de la estructura existente ... 80

2.4.3 Intervención del sistema estructural ... 80

2.4.4 Cálculos memorias y planos ... 81

2.4.5 Vulnerabilidad sísmica en la zona ... 81

Efectos inducidos por efecto de los Sismos ... 83

3. PROPUESTA DE LA INTERVENCIÓN ... 85

3.1 ANÁLISIS DE LAS ALTERNATIVAS PROPUESTAS ... 85

3.1.1 Reparación de la edificación ... 85

3.1.2 Demolición y reconstrucción de la edificación ... 88

3.2 ALTERNATIVA SELECCIONADA ... 90

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6

3.2.1.1 Zapatas y vigas de amarre ... 90

3.2.1.2 Columnas de la edificación ... 91

3.2.1.3 Reparación de dilataciones ... 93

3.2.1.4 Limpieza de suciedades ... 93

3.2.1.5 Reparación de acabados de piso en el Hall del primer nivel ... 93

3.2.1.6 Reconstrucción del piso en granito pulido ... 94

3.2.1.7 Reconstrucción de vigas de cubierta ... 94

3.2.1.8 Reparación de elementos de recubrimiento de muros ... 94

3.2.1.9 Reparación del mortero fisurado ... 95

3.2.1.10 Retiro de elementos metálicos que presentan oxidación ... 95

4. PRESUPUESTO OFICIAL ... 96

5. CONCLUSIONES... 97

6. RECOMENDACIONES ... 99

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LISTA DE FOTOGRAFÍAS

Fotografía No.1 Localización del paciente en

https://www.google.es/maps/place/CENS

Fotografía No.2 Placa de cubierta y bóvedas – Segundo nivel Fotografía No.3 Fisura sobre el piso en granito

Fotografía No.4 Desprendimiento de elementos de recubrimiento externo en muros de la fachada

Fotografía No.5 Elemento metálicos con frentes de oxidación e indicios de corrosión

Fotografía No.6 Desprendimiento de concreto en las vigas de la cubierta Fotografía No.7 Fisura en unión de elementos prefabricados

Fotografía No.8 Fisura y manchas en cubierta de la edificación Fotografía No.9 Evidencia del sistema estructural de la edificación Fotografía No.10 Apique exploratorio

Fotografía No.11 Registro de toma de núcleos

Fotografía No.12 Registro de toma de núcleos ajustados Fotografía No.13 Registro de ensayo de esclerometría

Fotografía No.14 Registro de ensayo de la sonda electromagnética

Fotografía No.15 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna B-2

Fotografía No.16 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna G-3

Fotografía No.17 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna E-2

Fotografía No.18 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna H-3

Fotografía No.19 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga C 2-3

Fotografía No.20 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga C 1-2

Fotografía No.21 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga C 1-2 CS

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8

Fotografía No.25 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga 3 C-D

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9

LISTA DE FIGURAS

Figura No.1 Esquema geológico de la zona de estudio la zona corresponde a

depósitos cuaternarios del valle aluvial del río Pamplonita y de sus quebradas afluentes que drenan desde los cerros occidentales.

Figura No.2 Leyenda estratigráfica cuadrángulo geológico G13 (Cúcuta). La

unidad geológica predominante en el sector corresponde a suelos cuaternarios y unidades de rocas de la formación Guayabo

FiguraNo.3 Registro de Sismos Históricos de Magnitud mayor o igual a 4.0 (Estudio

General de Amenaza Sísmica para Colombia).

Figura No.4 Mapa de amenaza sísmica para Colombia según el estudio general

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LISTA DE TABLAS

Tabla No.1 Resultados de exploración geotécnica

Tabla No.2 Potencial de expansión del suelo

Tabla No.3 Correlación del ensayo de penetración estándar (SPT) con respecto

a la densidad relativa del suelo

Tabla No.4 Correlación de los parámetros de resistencia al corte y densidad

Tabla No.5 Valores de consistencia y compresión inconfinada, correlacionados

con el número de golpes (N) del ensayo de penetración estándar

Tabla No.6 Módulo elástico y coeficiente de Poisson

Tabla No.7 Módulos de reacción del suelo

Tabla No.8 Relación de muestras de núcleos extraídos

Tabla No.9 Descripción del concreto de las muestras de núcleos extraídos

Tabla No.10 Resultados de cilindros extraídos de las columnas

Tabla No.11 Resultados de cilindros extraídos de las vigas

Tabla No.12 Número de rebote en columnas

Tabla No.13 Número de rebote en vigas

Tabla No.14 Número de rebote en columnas

Tabla No.15 Número de rebote en vigas

Tabla No.16 Resultados de correlación con análisis esclerométrico

Tabla No.17 Resultados de correlación con análisis esclerométrico

Tabla No.20 Resultados del frente de carbonatación en la planta baja

Tabla No.21 Resultados del frente de carbonatación en el segundo nivel

Tabla No.24 Resultados de ensayo de sonda electromagnética en la planta baja

Tabla No.25 Resultados de distribución del acero longitudinal y transversal

Tabla No.26 Resultados de distribución del acero longitudinal y transversal

Tabla No.28 Recubrimiento identificado durante el ensayo

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11

Tabla No.30 Prepuesto de la Reparación de la Edificación

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LISTA DE ESQUEMAS

Esquema No.1 Plano general de CENS

Esquema No.2 Planta del primer nivel

Esquema No.3 Planta del segundo nivel

Esquema No.4 Perfil de la cimentación de la edificación

Esquema No.5 Perfil de la cimentación de la edificación, teniendo en cuenta el

reforzamiento

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INTRODUCCIÓN

Centrales Eléctricas del Norte de Santander S.A. E.S.P., tomo la decisión de mejorar su planta física mediante el diseño de espacios vanguardistas utilizando conceptos como conexión, oficina abierta, optimización de espacios residuales, entre otros, utilizados en actividades administrativas y que se encontraban en evidente deterioro por el tiempo de uso. Como resultado de dichos procesos y teniendo en cuenta aspectos como la segregación de los equipos de trabajo en la planta física, los desplazamientos largos que disponen de tiempos largos de interrelación e integración urbana en la implantación de los inmuebles, se buscó un espacio en donde una plaza sea articuladora con las demás dependencias administrativas y no segregue sino integre los equipos de trabajos logrando una ubicación espacial que se articule y sea consecuente con los procesos los cuales ayudaría que fueran más cortos en tiempo, un elemento que pueda ser permeable en diferentes alturas en la comunicación de circulaciones desde las edificaciones viejas a las nuevas.(Dentro de la parte administrativa).

Como consecuencia de esta remodelación en donde se propone hacer un espacio totalmente abierto de interacción entre los equipos de trabajo, las demoliciones de muros internos y enchapes deteriorados evidenciaron lesiones existentes en la estructura y placas del antiguo edificio administrativo. Por esta razón se le hará un estudio patológico, identificando estas lesiones, sus causas, y metodología de la intervención, con el fin de prolongar la vida útil de la edificación en su nuevo uso como oficinas administrativas. .

.

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JUSTIFICACIÓN

Al momento en que el grupo EPM (Empresas Públicas de Medellín) adquiere CENS (Centrales Eléctricas de Norte de Santander), empiezan un plan de actualización de la planta física en Sevilla, modificando el conjunto de edificios existentes y construyendo dos nuevos para la ubicación de los puestos de trabajo adicionales para su funcionamiento. Se toma la decisión de intervenir el antiguo edificio administrativo ya que solicitan espacios cómodos y acordes a las nuevas políticas de la empresa.

El edificio que fue construido en el año de 1972, que presto servicio a CENS por largo tiempo y que al momento de ser construido cumplió todas las normas de sismo resistencia de la época hace que sea viable la reutilización de la estructura. Ahora, en vista de que se evidencian una serie de lesiones en las instalaciones de la edificación, entre las cuales se destacan, fisuras, desprendimientos y eflorescencias, entre otros, se hace necesario determinar las causales de cada una de estas afectaciones, con el fin de determinar el proceso con el que se intervendrá cada una de ellas. Todo con el fin de preservar la estabilidad del edificio, salvaguardando la integridad física del personal operativo del edificio y del personal visitante, incitando a que la edificación cumpla con la normatividad vigente, entre la cual destacamos la NORMA SISMO RESISTENTE DEL 2010, de ahora en adelante NSR-10, la cual establece el estado de vulnerabilidad sísmica de la edificación o su cumplimiento a cabalidad.

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

 Determinar la metodología de la intervención con su respectivo costeo, en pro de la reutilización de la estructura existente, con base en el Estudio Patológico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Actualizarla estructura existente del edificio al reglamento colombiano de construcción sismo resistente NSR-10.

- Establecer las afectaciones causadas por el medio que hayan puesto en riesgo la durabilidad de los elementos estructurales de la edificación.

- Identificar las causas de las fisuras presentes en la estructura causados por los asentamientos diferenciales presentes en el terreno en el cual se construyó el edificio.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Debilitamiento estructural por demolición de los muros internos del edificio.

- Fisuras presentes en los elementos estructurales, generados por factores externos o de uso.

- Reforzamiento de las estructuras por las nuevas cargas vivas adicionales.

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ALCANCE

Con base en el presente Estudio Patológico, se busca determinar el estado actual de la Edificación en referencia a las lesiones presentadas, identificándolas, determinando las causas de su aparición y estableciendo una serie de procedimientos que darán paso a la reparación de la misma, acorde a los lineamientos establecidos en la normatividad vigente.

Dado lo encontrado en el recorrido dentro de la edificación, nos permitimos listar a continuación las áreas de influencia y sobre las cuales se hará el presente estudio:

- Hall de la entrada principal.

- Canal de agua lluvia.

- Bóvedas que conforman la cubierta del área de circulación en el primer nivel.

- Muros en mampostería.

- Acabados instalados sobre los muros.

- Acabado instalados en pisos.

- Placa de entrepiso.

- Placa de cubierta.

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1. HISTORIA CLÍNICA

1.1 DATOS ESPECÍFICOS DEL ESTUDIO

1.1.1 Nombre gestores del estudio

Especialización de Patología de la Construcción 2.013 – 2.014, USTA, Cúcuta;

 Ing. LEONARDO BAUTISTA

 Arq. JAVIER BUSTAMANTE

 Ing. DIEGO RODRÍGUEZ

1.1.2 Fecha de elaboración

Semestre 02 de 2.013

1.1.3 Profesionales responsables

 Arq. JAVIER BUSTAMANTE

 Ing. DIEGO RODRÍGUEZ

 Ing. LEONARDO BAUTISTA

1.2 DATOS GENERALES DEL PACIENTE

1.2.1 Nombre

Antiguo edificio administrativo de Centrales Eléctricas de Norte de Santander (CENS).

1.2.2 Fecha de construcción

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1.2.3 Localización

Ubicado en la Avenida Aeropuerto 5N- 220, Barrio Sevilla, Cúcuta, Norte de Santander.

CONJUNTO DE EDIFICIOS

CENS

Fotografía No.1 Localización del paciente en https://www.google.es/maps/place/CENS

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1.2.4 Información previa

Esta edificación fue diseñada por la firma Jorge Gonzales Zuleta de Bogotá y está conformada por un sistema aporticado con una cubierta que la conforman una serie de bóvedas trabajadas en concreto. Posee dos pisos cuya área construida son 905 m2 (455m2 piso 1 y 450m2 del piso 2).

1.2.5 Sistema constructivo

El sistema constructivo está conformado por un sistema aporticado, con una placa de entrepiso en concreto reforzado y aligerada con casetones de madera. La cubierta consta de una serie de bóvedas en concreto reforzado, que van soportadas sobre unas vigas principales en concreto reforzado y sobre una placa aligerada.

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1.2.6 Uso

La edificación estaba destinada exclusivamente para el funcionamiento de oficinas, entre las cuales se destinan áreas que solían usarse como almacenamiento de documentos o archivo.

El propósito actual, es realizar una mejor distribución de los espacios, bajo un concepto vanguardista y que se encuentre acorde a la necesidad de los usuarios y funcionarios.

1.3 ESTADO INICIAL DE LA EDIFICACIÓN

1.3.1 Planos obtenidos

Acorde al registro de planos suministrados por parte del INSTITUTO GEOGRÁFICO

AGUSTÍN CODAZZI (IGAC) y solicitados por parte de los profesionales gestores y

responsables de este estudio, se lograron ubicar las siguientes plantas, bajo las siguientes distribuciones:

- Plano general

Esquema No.1 Plano general de CENS

Módulo

1 _Módulo

2

Módulo 3

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22

Esquema No.2 Planta del primer nivel

Esquema No.3 Planta del segundo nivel

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23 estudio. En los siguientes dos esquemas se muestran las plantas de los dos niveles de la edificación.

1.3.2 Áreas

NIVEL TAMAÑO

Primer Nivel 852.37m2 Segundo Nivel 762.79m2 Tercer Nivel 762.79m2

1.3.3 Identificación de lesiones

- Pisos: En el piso del primer nivel de la edificación, específicamente en el

área de circulación lateral, se identificó una falta de elementos en gres sobre el antepiso. También se evidencio una fisura demarcada sobre el piso en granito en el acceso principal de la edificación.

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24

- Muros: Se evidencian fisuras y suciedades por lavado diferencial, en áreas

específicas de algunos muros tanto en el primer nivel como en el segundo. También se ubicaron la falta de elementos de acabado superficial (fachaletas) en ciertas áreas de los muros exteriores de la edificación, generados muy probablemente por erosión mecánica.

Fotografía No.4 Desprendimiento de elementos de recubrimiento externo en muros de la

fachada

- Carpintería metálica: Se encontraron elementos metálicos con frentes de

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25

Fotografía No.5 Elemento metálicos con frentes de oxidación e indicios de corrosión

- Estructura: Se presentan unos desprendimientos de concreto, en las vigas

de soporte de las bóvedas que conforman la cubierta de la edificación. Debido a esto, se observa la exposición total del acero de refuerzo en su capa inferior del elemento.

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26

- Cubierta: En la cubierta del área de circulación del primer nivel, se

identificaron unas fisuras en las uniones de los elementos prefabricados en forma de bóveda, que conforman la cubierta. Adicionalmente, dichos elementos poseen suciedad por lavado diferencial, a causa de la falta de funcionamiento del bajante de agua lluvia existente. En la placa de la cubierta, se presenta una fisura longitudinal, acompañada de una serie de manchas originadas por el ingreso de agua a través de dicha lesión.

Fotografía No.7 Fisura en unión de elementos prefabricados

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1.4 ESTRUCTURA

1.4.1 Tipología estructural

- Cimentación: La cimentación de la cimentación consta de lo siguiente:

 Zapata: 1.90m x 1.90 m x 0.70m

 Pedestal: 0.50m x 0.50m

 Vigas de cimentación: 0.30m x 0.50m

 Longitud de columna en el terreno: 1.70m

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28

- Sistema estructural: La edificación consta de un sistema aporticado,

conformado específicamente por columnas y vigas, las cuales son las encargadas de transmitir la carga directamente al suelo de fundación.

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2. DIAGNÓSTICO

2.1 FICHAS DE DIAGNÓSTICO

A continuación se enseñaran para el presente estudio, las fichas técnicas que contienen la información más relevante e identificada en obra, la cual describe de forma explícita el tipo de lesión, origen y ubicación de la afectación, entre otros. La finalidad de las mismas, es describir y explica de la forma más clara, el listado de lesiones identificadas durante los recorridos realizados en obra y los auscultamientos ejecutados con los elementos y equipos de apoyo.

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2.2 ESTUDIO DE SUELOS

ASPECTOS GEOLÓGICOS

A continuación se presenta una descripción de los aspectos geológicos generales que son muy importantes para el desarrollo del estudio geotécnico dentro del área de estudio.

DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES GEOLÓGICAS PRESENTES EN EL ÁREA

La región de Cúcuta está localizada al NE del País, cerca de la frontera con Venezuela, en la confluencia de los ríos Pamplonita y Táchira. Su clima es predominantemente seco, con temperatura media de 28 grados centígrados y una precipitación media anual alrededor de los 750 mm.

Geológicamente la región está ubicada en el extremo SW de la cuenca del Lago Maracaibo y limita al occidente con el Macizo de Santander y al Sur con la Cordillera de Mérida. En la región de la ciudad de Cúcuta afloran rocas del Cenozoico originadas en un complejo deltaíco. Se trata de las formaciones Mirador, Carbonera, León y el grupo Guayabo, este último de divide en dos conjuntos litológicos: uno arcilloso y otro arenoso. El grupo Guayabo de edad Mioceno Medio –Plioceno, se depositó contemporáneamente con el emplazamiento del Macizo Santander; posteriormente la región fue sometida a esfuerzos que producen plegamientos y fallecimientos orientados principalmente en dirección Norte-Noreste.

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Figura No.1 Esquema geológico de la zona de estudio la zona corresponde a depósitos cuaternarios

del valle aluvial del río Pamplonita y de sus quebradas afluentes que drenan desde los cerros occidentales.

Figura No.2 Leyenda estratigráfica cuadrángulo geológico G13 (Cúcuta). La unidad geológica

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Depósitos Cuaternarios

Los depósitos cuaternarios presentes en la zona de estudio corresponden a suelos arcillosos depositados por los caños que drenan hacia el valle aluvial del río Táchira.

Formaciones del Terciario (Corresponde a las formaciones geológicas de los

cerros occidentales)

A continuación se realizará una descripción de las diferentes unidades geológicas del periodo terciario presentes en la zona de estudio; se nombraran de las más antiguas a las más recientes.

Formación Guayabo Miembro Arcilloso (Tmg1)

Esta formación se observa en el mapa, ubicada en los costados SE, SW, NW de la zona de estudio, formando una franja de dirección aproximada SW-NE, incrementando su expresión en superficie también en dirección suroeste.

Se caracteriza por una secuencia de arcillas con un bajo porcentaje de areniscas. La unidad no tiene ningún interés para el almacenamiento de aguas subterráneas, teniendo en cuenta la porosidad primaria y secundaria que presenta, ya que por su composición no permite la retención y almacenamiento de las aguas de escorrentía que logran infiltrar. Esta unidad se puede interpretar con un Acuícludo.

Formación Guayabo Miembro Arenoso (Tmg2)

La dirección de aparición en superficie es una franja aproximadamente paralela al Guayabo Arcilloso con características de posición muy similares a este Guayabo arcilloso.

Secuencia compuesta principalmente por areniscas de grano fino, regularmente seleccionadas, friables, con matriz arcillosa, dispuestas en capas delgadas.

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48 acuíferos del tipo confinado y semi confinado. Este miembro presenta un cambio lateral de facies hacia la región del Río Zulia encontrándose allí (Sector Zulia) menor proporción de areniscas y con mayor contenido de matriz arcillosa.

Descansa sobre la Formación Guayabo Arcilloso de manera concordante, presentando un espesor mayor de 120 m. En algunos pozos exploratorios de petróleo se ha alcanzado a medir espesores de hasta 1000 metros para la Formación Guayabo incluyendo el Miembro Arcilloso.

GEOMORFOLOGÍA

La unidad geomorfológica presente en la zona de estudio corresponde a zonas planas de valle aluvial, que generan zona mal drenada de empozamiento de aguas lluvias, generando una condición saturada del terreno a nivel superficial.

Amenaza Sísmica de la Zona

En el diseño de un proyecto es importante determinar el nivel de amenaza sísmica para el sector donde se realizará la construcción; esto es conocer la máxima cantidad de movimiento sísmico que se espera durante la vida útil del proyecto. Para determinar se utilizan varios procedimientos basados en datos de eventos históricos, conocimiento de las fuentes sismo-génicas y aplicación de modelos probabilísticos para evaluación de la amenaza sísmica.

Para el caso del presente proyecto se determinan los resultados del Estudio General de Amenaza Sísmica de Colombia, donde se presentan los siguientes parámetros para la zona de estudio:

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49 Para efectos del presente proyecto y teniendo en cuenta un nivel de riesgo aceptable y teniendo en cuenta las aceleraciones obtenidas de sismos recientes en el país, se puede trabajar con una aceleración pico efectiva de 0.15 ya que una aceleración de 0.30 corresponde a un evento catastrófico no solo para las estructuras diseñadas sino para la estabilidad misma del corredor.

EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA

El trabajo de exploración de campo se realizó mediante un apique a cielo abierto el cual se llevó a los 3m de profundidad.

Por lo anterior, a continuación se relacionan los resultados de tal procedimiento:

Tabla No.1 Resultados de exploración geotécnica

PERFIL DE SUELOS

En general el perfil de suelos está conformado por arcilla arenosa de consistencia media a dura.

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50 Durante la exploración del terreno no se encontró nivel de aguas freáticas; sin embargo se detectó saturación por infiltración de aguas lluvias hasta los 1.50m de profundidad.

ENSAYOS DE CAMPO

Se efectuaron ensayos de penetración estándar (ASTM D1586) y penetrómetro en los suelos arcillosos. Los valores de compresión simple en los estratos arcillosos superficiales, medidos con el penetrómetro de bolsillo, arrojaron valores entre 1.50 a 3.0 kg/cm2.

En general los valores de N (SPT) arrojan una consistencia media a blanda hasta los 1.50m de profundidad; a partir de esta profundidad se presenta un incremento importante en el nivel de consistencia del terreno.

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51

ENSAYOS DE LABORATORIO

Una vez realizado el trabajo de exploración, se procedió a ejecutar el muestreo de suelos para su caracterización mediante ensayos de laboratorio; dentro del programa de laboratorio se realizaron los siguientes ensayos:

Humedad natural Granulometría

Límites de consistencia Expansión

Comprensión inconfinada

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DE LOS SUELOS

En base a los resultados de la exploración de campo y ensayos de laboratorio, se tienen la siguiente caracterización de los suelos presentes en la zona de estudio. Los suelos presentes en la zona corresponden a arcillas arenosas de media plasticidad, clasificadas como CL según el sistema de clasificación unificada de los suelos y como A-6 según el sistema de clasificación de la AASTHO.

Los contenidos de humedad del suelo a nivel superficial son superiores o cercanos al límite plástico, con una consistencia blanda, la humedad disminuye con la profundidad y aumenta la consistencia del suelo.

En general los resultados de plasticidad y expansión arrojan que los suelos en la zona presentan un potencial de cambio volumétrico medio a bajo y esa característica influye en el tipo de cimentación, construcción y drenaje de la edificación.

La estructura predominante arcillosa del suelo es impermeable; sin embargo su fisuramiento le confiere una permeabilidad secundaria, lo cual incrementa la percolación de agua, favoreciendo la infiltración del agua al suelo.

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52

Tabla No.2 Potencial de expansión del suelo

Tabla No.3 Correlación del ensayo de penetración estándar (SPT) con respecto a la densidad

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53

Tabla No.4 Correlación de los parámetros de resistencia al corte y densidad

Tabla No.5 Valores de consistencia y compresión inconfinada, correlacionados con el número

de golpes (N) del ensayo de penetración estándar

PARÁMETROS ELÁSTICOS Y DE COMPRESIBILIDAD DEL SUELO

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54 Los módulos de reacción del suelo basados en los resultados de CBR, para el caso del siguiente proyecto son:

Tabla No.7 Módulos de reacción del suelo

Parámetros para empujes de tierras

Coeficiente de empuje activo Ka= 0.61 Coeficiente de empuje reposo Ko= 1.64

Densidad= 2.00 Ton/m3

Presión por expansión del suelo= 0.50 Kg/cm2

RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN

Se recomienda utilizar un sistema de cimentación tipo zapatas aisladas con viga de amarre entre zapata y zapata; las zapatas se cimentarán a 2.8m de profundidad del nivel del terreno sobre un solado en concreto pobre de 10 cm de espesor.

(55)

55

2.3 ENSAYOS REALIZADOS

ANTECEDENTES

Centrales Eléctricas de Norte de Santander CENS S.S E.S.P, tiene el propósito de adelantar la remodelación del edificio antiguo de la sede administrativa localizada en la avenida 7 No. 5N-220 (Sevilla) de la ciudad de Cúcuta. Por lo tanto con el designio de adelantar el Trabajo Profesional Integrado, optamos por realizar el contenido del presente informe, involucrando toda la temática necesaria para presentar una propuesta de la intervención, la cual garantizará el aumento en la vida útil de la edificación así como su respectiva estabilidad.

ALCANCE

El alcance del presente estudio incluye algunos análisis físicos y químicos de materiales y la detección de los aceros de refuerzo en algunos de los elementos estructurales de la edificación, así:

1. Extracción y ensayo a la compresión de núcleos de concreto 2. Análisis esclerométrico

3. Análisis de carbonatación en el concreto 4. Detección y verificación de aceros de refuerzo 5. Análisis de adherencia

6. Levantamiento de fisuras

2.3.1 Extracción y ensayo a la compresión de núcleos de concreto

 Identificación de las muestras de núcleos

La identificación y localización de las seis (6) muestras tomadas, fue realizada por el personal del laboratorio encargado de la extracción de los núcleos, de acuerdo al criterio de los diseñadores estructurales.

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56

NUCLEO

No. LOCALIZACIÓN

FECHA DE TOMA DE

MUESTRA ENSAYO

1 Planta baja, columna B-2 tomado a 1.06m de altura

2013-06-24

2013-07-02 2 Planta baja, columna G-3 tomado a 1.30m

de altura

2013-06-24

2013-07-02 3 Viga de losa de entrepiso, eje D, entre ejes

3 y 2, tomado a 0.20m del eje 3

2013-06-24

2013-07-02 4 Segundo piso, columna F-2, tomado a

1.08m de altura

2013-06-24

2013-07-02 5 Segundo piso, columna C-3, tomado a

1.04m de altura

2013-06-24

2013-07-02 6 Viga de losa de terraza, eje 2, entre ejes C

y D tomado a 1.40 del eje D

2013-06-24

2013-07-02

Tabla No.8 Relación de muestras de núcleos extraídos

 Tamaños de las muestras extraídas

Los núcleos fueron tomados en diámetro de 7.5cm.

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57

 Resistencia nominal del concreto

La resistencia nominal para el concreto analizado no ha sido especificada.

 Acondicionamiento de las muestras de concreto

Los núcleos fueron cortados hasta obtener una muestra sana y representativa del concreto analizado.

Fotografía No.12 Registro de toma de núcleos ajustados

Los núcleos fueron analizados individualmente y posteriormente como complemento fueron ensayados a la compresión con base en las recomendaciones de la norma NTC-3658.

 Descripción del concreto de las muestras de núcleos

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58 del concreto, el tamaño del agregado grueso, la presencia de sobre tamaños en la muestra, la porosidad presentada en la muestra y la evidencia de alguna condición especial encontrada.

Tabla No.9 Descripción del concreto de las muestras de núcleos extraídos

 Resultados del análisis a compresión en núcleos

 La longitud de ensayo de cada núcleo dependió de las condiciones físicas de cada unidad.

 Todos los núcleos sometidos a prueba presentaron rotura normal en su ensayo a la compresión.

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59

Tabla No.10 Resultados de cilindros extraídos de las columnas

Tabla No.11 Resultados de cilindros extraídos de las vigas

2.3.2 Análisis esclerométrico

 Características

(60)

60

Fotografía No.13 Registro de ensayo de esclerometría

Los elementos bajo prueba fueron evaluados en el área sana disponible, obteniendo así un volumen de lecturas suficiente para realizar un análisis estadístico y hallar el correspondiente rango probable de resistencia a la compresión del concreto de estos elementos.

 Número de rebote en el análisis esclerométrico

Planta baja

(61)

61

Tabla No.12 Número de rebote en columnas

En vigas:

Segundo piso

En columnas:

Tabla No.14 Número de rebote en columnas

(62)

62

 Resultados de la correlación del número de rebote en el análisis

esclerométrico

(63)

63

(64)

64

2.3.3 Carbonatación en el concreto

 Carbonatación en elementos estructurales

El presente ensayo fue realizado en el concreto de DOCE (12) elementos estructurales de la edificación, encontrándose algún frente de carbonatación únicamente en el concreto de las siguientes muestras:

(65)

65

Tabla No.20 Resultados del frente de carbonatación en la planta baja

Segundo piso:

 Carbonatación en núcleos de concreto

(66)

66 Planta baja:

Segundo piso:

2.3.4 Verificación del acero de refuerzo

 Características

(67)

67

Fotografía No.14 Registro de ensayo de la sonda electromagnética

 Resultados de la verificación de aceros de refuerzo

 A continuación se describe la distribución del acero de refuerzo encontrada en algunas columnas de la planta baja de la edificación:

.

(68)

68

Fotografía No.16 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna G-3

(69)

69

Fotografía No.18 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna H-3

Tabla No.24 Resultados de ensayo de sonda electromagnética en la planta baja

(70)

70

Fotografía No.19 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga C 2-3

(71)

71

Fotografía No.21 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga C 1-2 CS

(72)

72

(73)

73

Fotografía No.25 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga 3 C-D

(74)

74

Fotografía No.26 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna C-3

(75)

75

Fotografía No.28 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Columna C-2

(76)

76

 A continuación se describe la distribución del acero de refuerzo encontrada en algunas vigas de la losa de la terraza en el segundo piso de la edificación:

(77)

77

Fotografía No.27 Resultados de ensayo de la sonda electromagnética. Viga 2 C-D

 Recubrimiento en concreto de los aceros de refuerzo

(78)

78

Tabla No.28 Recubrimiento identificado durante el ensayo

 Sección de los elementos estructurales analizados

(79)

79

(80)

80

2.4 REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL

2.4.1 Información general

Esta parte del estudio, está basada en la información contenida en el estudio de suelos de acuerdo a los lineamientos establecidos en la NSR-10; normatividad vigente. Se aclara en este contenido que no se contaron con planos estructurales iniciales de la edificación.

El estado del sistema estructural se calificó con respecto a Ha; la calidad del diseño de la estructura original y su sistema de construcción con 0.80. El estado de conservación de 0.80.

2.4.2 Evaluación de la estructura existente

Se elaboró el modelo matemático de la estructura existente, teniendo en cuenta las nuevas solicitaciones, tanto de las cargas actuales, como parámetros sísmicos de diseño de acuerdo a la microzonificación sísmica de Cúcuta y al estudio de suelos.

Se afectaron las resistencias teniendo en cuenta los coeficientes de calificación de la estructura.

Se determinaron los índices de sobreesfuerzo, así como los de flexibilidad, teniendo en cuenta las deformaciones y derivas obtenidas.

2.4.3 Intervención del sistema estructural

(81)

81 Se analizó la estructura teniendo en cuenta la construcción de pantallas o muros en concreto, así como el recalce de columnas y vigas que contribuyen a resistir las nuevas solicitaciones, tanto de esfuerzos como de deformaciones.

2.4.4 Cálculos memorias y planos

En el Anexo No.3, se presentan los cálculos y memorias, las cuales tienen en cuenta los parámetros de diseño de acuerdo al estudio de suelos, la microzonificación de Cúcuta y a los ensayos e inspecciones realizadas a la estructura,

Adicionalmente se anexan cuatro planos donde se muestran los despieces de los elementos así como el procedimiento para su respectiva intervención.

2.4.5 Vulnerabilidad sísmica en la zona

Acorde a lo contenido en la figura No.4, observamos la inminente necesidad de proceder al reforzamiento estructural de la edificación, en aras de dar cumplimiento al Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10 y de paso salvaguardar la integridad de las personas que habitúan este sitio, ya que en el estado actual del edificio, el mismo cruza por un estado de vulnerabilidad ante los eventos sísmicos.

(82)

82

(83)

83

Efectos inducidos por efecto de los Sismos

Entre los efectos que pueden generar los movimientos inducidos por un sismo al terreno se tienen:

- Licuefacción de Suelos

- Deslizamientos y desprendimientos - Rotura en superficie por fallas tectónicas

En la zona de estudio y dadas las condiciones geológicas y geotécnicas de los suelos y rocas presentes en el área, los efectos símicos en el terreno influirán principalmente en la generación de deslizamientos. Algunos de los factores a considerar en la susceptibilidad frente a deslizamientos pos sismos son los siguientes:

- Laderas inestables o en condiciones precarias de estabilidad - Pendientes muy fuertes

(84)

84

Figura No.3 Registro de Sismos Históricos de Magnitud mayor o igual a 4.0 (Estudio General de

Amenaza Sísmica para Colombia).

Se observa que la mayor actividad sísmica en el área de influencia regional corresponde a la falla frontal de la cordillera Oriental y al nido sísmico de Bucaramanga.

Dada la ubicación del departamento Norte de Santander y por consiguiente de la ciudad de Cúcuta, es de estricta necesidad dar cumplimiento a la NSR-10 para evitar posibles catástrofes que se desatan durante el desarrollo de los eventos sísmicos que ocurren con gran frecuencia en esta zona.

(85)

85

3. PROPUESTA DE LA INTERVENCIÓN

A continuación se relacionan dos posibles propuestas de intervención, destinadas para la reparación de la edificación con base en las lesiones identificadas en el capítulo No.2 DIAGNÓSTICO.

3.1 ANÁLISIS DE LAS ALTERNATIVAS PROPUESTAS

La primera propuesta, consta en atender las lesiones identificadas y descritas en las fichas del diagnóstico, llevando a cabo procedimientos que garanticen la mitigación de tales afectaciones allanadas durante el proceso de inspección y estudio.

Adicionalmente y después de verificar el estado de la estructura, se logra corroborar que la misma se encuentra en estado de vulnerabilidad y por consiguiente se requiere llevar a cabo un reforzamiento estructural, como cumplimiento a la NSR-10.

La segunda propuesta y que viene siendo la más onerosa, consta de la demolición total de la edificación en su estado actual y posteriormente proceder a la reconstrucción total de la misma, teniendo en cuenta las secciones y cuantías de refuerzo definidas para los elementos estructurales, en cumplimiento a la NSR-10.

3.1.1 Reparación de la edificación

Ventajas

 Menor costo referente a la otra propuesta de la intervención.

 La reparación no adoptará cambios drásticos a la edificación y al contorno.

(86)

86

Desventajas

 Complejidad en los procedimientos a llevar a cabo, específicamente demolición, formaleteo y fundición para el recalce de elementos estructurales.

 La edificación no deja de estar a exenta a que en un futuro no muy lejano, se presenten otro tipo de lesiones diferentes a las presentadas en la actualidad.

PACIENTE: ANTIGUO EDIFICIO ADMINISTRATIVO CENTRALES ELECTRICAS DEL NORTE DE SANTANDER E.S.P S.A EPM

UBICACIÓN: AVENIDA AEROPUERTO 5N- 220 BARRIO SEVILLA, CÚCUTA, NORTE DE SANTANDER

ARQ. JAVIER BUSTAMANTE ING. LEONARDO BAUTISTA ING. DIEGO RODRÍGUEZ

ITEM DESCRIPCIÓN UND CANT VALOR

UNITARIO VALOR TOTAL

1 PRELIMINARES

1.1 DEMOLICION DE ANTEPISO EN CONCRETO INCLUYE RETIRO DE ESCOMBROS M2 106,00 $ 10.787,00 $ 1.143.422,00

1.2

EXCAVACION PARA ZAPATAS, VIGAS DE CIMENTACION Y CONTRAPESO E INCLUYE

RETIRO DE SOBRANTES M3 141,76 $ 53.847,00 $ 7.633.350,72 1.3 RELLENO VIBROCOMPACTADO CON RECEBO AL 95% DEL PROCTOR MODIFICADO M3 15,00 $ 69.431,00 $ 1.041.465,00 1,4 DEMOLICON DE PLAQUETA Y TORTA DE PLACA DE ENTREPISO M2 168,16 $ 21.119,00 $ 3.551.371,04 1,5 DEMOLICION DE CONCRETO REFORZADO M3 3,80 $ 196.181,00 $ 745.487,80 1,6 DEMOLICION Y REINSTALACIÓN DE PISO EN TABLETA DE GRES M2 6,00 $ 66.868,00 $ 401.208,00 1,7 LAVADO DE MUROS CON HIDROLAVADORA M2 3,20 $ 29.489,00 $ 94.364,80 1,8 SELLO DE DILATACIONES ML 8,30 $ 6.523,00 $ 54.140,90 1,9 DEMOLICIÓN Y RECONSTRUCCIÓN DE PISO EN GRANITO M2 6,02 $ 303.724,00 $ 1.828.418,48 1,10 DEMOLICION Y REINSTALACIÓN DE FACHALETA DE GRES M2 16,00 $ 86.641,00 $ 1.386.256,00

2 CIMENTACIÓN

2.1 SOLADO DE 5 CM DE ESPESOR EN CONCRETO SIMPLE DE 14 MPA M2 29,00 $ 25.486,00 $ 739.094,00

2.2 ZAPATAS EN CONCRETO 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO INCLUYE REFUERZO M3 15,64 $ 631.246,00 $ 9.872.687,44

2.3

CONTRAPESO EN CONCRETO 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO INCLUYE

REFUERZO M3 8,09 $ 663.958,00 $ 5.371.420,22

2.4

PEDESTALES EN CONCRETO 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO INCLUYE

REFUERZO M3 19,36 $ 889.942,00 $ 17.229.277,12

2.5

VIGAS DE ENLACE PARA CIMENTACION EN CONCRETO 21 MPA `PREMEZCLADO

TMAG 3/4" NOINCLUYE REFUERZO M3 6,80 $ 672.317,00 $ 4.571.755,60

ELABORADO POR:

ESTUDIO DE

(87)

87

Tabla No.30 Prepuesto de la Reparación de la Edificación

3 ESTRUCTURA

3.1

PANTALLAS EN CONCRETO A LA VISTA 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO

INCLUYE REFUERZO M3 15,84 $ 888.648,00 $ 14.076.184,32

3.2

COLUMNAS EN CONCRETO A LA VISTA 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO

3.3

PERFORACION Y ANCLAJE DE REFUERZO CON EPOXICO SIKADUR ANCHORFIX-4

(PANTALLAS) UND 600,00 $ 25.195,00 $ 15.117.000,00 3.4 REFORZAMIENTOP DE COLUMNAS CON SIKAWRAP 300C M2 58,00 $ 346.425,00 $ 20.092.650,00

3.5

VIGAS AEREAS DE ENTREPISO Y CUBIERTA EN CONCRETO 21 MPA TMAG 3/4" NO

3.6

RECONSTRUCCION DE TORTA Y PLAQUETA DE PLACA DE ENTREPISO Y CUBIERTA EN

CONCRETO 21 MPA TMAG 3/4 NO ICLUYE REFUERZO M2 168,16 $ 102.714,00 $ 17.272.386,24 3,7 ENSANCHAMIENTO DE VIGA DE ENTREPISO DE 0.15x0.35 ML 125,00 $ 78.361,00 $ 9.795.125,00

4 ACEROS

4,1 SUMINISTRO COLOCACION Y AMARRE DE REFUERZO FIGURADO 420 MPA #3 A #8 KG 12.300,00 $ 3.398,00 $ 41.795.400,00

4,2 SUMINISTRO E INSTALACION DE LÁMINA ALFAJOR 3/16" INCLUYE RETIRO DE LA

EXISTENTE M2 5,83 $ 110.272,00 $ 642.885,76

4,3 SUMINISTRO E INSTALACION DE SOPORTE PARA ESCALERA INCLUYE RETIRO DEL

EXISTENTE KG 15,00 $ 18.457,00 $ 276.855,00

5 CUBIERTA

5,1 MORTERO DE NIVELACIÓN CON ESCORIA PARA CUBIERTA E IMPERMEABLIZACION

CON MANTO ASFALTICO Y TABLETA DE GRES M2 128,00 $ 88.671,00 $ 11.349.888,00

6 ACABADOS Y VARIOS $ -

6,1 PAÑETE SOBRE MUROS M2 10,00 $ 19.529,00 $ 195.290,00 6,2 SUMINISTRO Y APLICACION DE SIKATOP 122 KG 150,00 $ 14.869,80 $ 2.230.470,00 6,3 SUMIN E INST SIKACRETE 213F E=15MM M2 65,00 $ 105.972,00 $ 6.888.180,00 6,4 SUMIN E INST DE SIKAGUARD 720 EPOCEM KG 38,00 $ 27.715,00 $ 1.053.170,00 6,5 ANTEPISO EN CONCRETO E= 7 CM M2 12,20 $ 36.164,00 $ 441.200,80

6,6 MORTERO DE NIVELACION PLACA E: 4CM E IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO 3.0

mm M2 168,16 $ 71.713,00 $ 12.059.258,08

6,7 ACONDICIONAMIENTO DEL BAJANTE DE AGUAS LLUVIAS UND 1,00 91.216 $ 91.216,00

$ 232.453.641,38

20% $ 46.490.728,28 3% $ 6.973.609,24 7% $ 16.271.754,90

$ 69.736.092,41 $ 302.189.733,79 19% $ 3.091.633,43 $ 305.281.367,22 VALOR TOTAL DE LA OFERTA (suma de Subtotal antes de IVA + IVA sobre la utilidad).

TOTAL COSTOS DIRECTOS

Administración Imprevistos Utilidad

TOTAL COSTOS INDIRECTOS (AIU) SUBTOTAL ANTES DE IVA (Suma total costos directos + costos indirectos AIU)

(88)

88

3.1.2 Demolición y reconstrucción de la edificación

Ventajas

 Construcción de la obra total, con la posibilidad de que la edificación quede en mejores condiciones que la actual.

 Extensión considerable de la vida útil de la edificación, con respecto a la reparada.

 Posibilidad de que la edificación no cuente con lesiones en corto o mediano plazo, teniendo en cuenta que se deben llevar a cabo, unos excelentes procesos constructivos durante la construcción.

Desventajas

 Propuesta más onerosa.

 Tiempo extenso durante la demolición y reconstrucción, teniendo en cuenta el tiempo que demora la reparación de la edificación en las condiciones en que se encuentra.

(89)

89

Tabla No.31 Prepuesto de Demolición y Reconstrucción de la Edificación

PACIENTE: ANTIGUO EDIFICIO ADMINISTRATIVO CENTRALES ELECTRICAS DEL NORTE DE SANTANDER E.S.P S.A EPM UBICACIÓN: AVENIDA AEROPUERTO 5N- 220 BARRIO SEVILLA, CÚCUTA, NORTE DE SANTANDER

ARQ. JAVIER BUSTAMANTE ING. LEONARDO BAUTISTA ING. DIEGO RODRÍGUEZ

ITEM DESCRIPCIÓN UND CANT VALOR UNITARIO VALOR TOTAL

1 PRELIMINARES

1.1 DEMOLICION MANUAL Y MECÁNICA DE TODA LA EDIFICACIÓN, INCLUYE RETIRO DE

ESCOMBROS M2 520,00 $ 248.579,00 $ 129.261.080,00 1,2 EXCAVACIÓN MANUAL EN MATERIAL COMÚN INCLUYE RETIRO M3 125,10 $ 33.415,00 $ 4.180.216,50 1,3 RELLENO CON MATERIAL TIPO SUBBASE M3 80,00 $ 76.401,00 $ 6.112.080,00

2 CIMENTACIÓN

2.1 SOLADO DE 5 CM DE ESPESOR EN CONCRETO SIMPLE DE 14 MPA M2 124,14 $ 25.486,00 $ 3.163.832,04

2.2 ZAPATAS EN CONCRETO 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO INCLUYE REFUERZO M3 47,50 $ 631.246,00 $ 29.984.185,00

2.3

REFUERZO M3 8,09 $ 663.958,00 $ 5.371.420,22

2.4

REFUERZO M3 26,16 $ 889.942,00 $ 23.280.882,72

2.5

TMAG 3/4" NO INCLUYE REFUERZO M3 12,56 $ 672.317,00 $ 8.444.301,52

3 ESTRUCTURA

3.1

3.2

3.3

3.4

CONSTRUCCION DE TORTA Y PLAQUETA DE PLACA DE ENTREPISO Y CUBIERTA EN

CONCRETO 21 MPA TMAG 3/4 NO ICLUYE REFUERZO M2 336,32 $ 102.714,00 $ 34.544.772,48

4 ACEROS

4,1 SUMINISTRO COLOCACION Y AMARRE DE REFUERZO FIGURADO 420 MPA #3 A #8 KG 30.750,00 $ 3.398,00 $ 104.488.500,00 4,2 SUMINISTRO E INSTALACION DE LÁMINA ALFAJOR 3/16" INCLUYE RETIRO DE LA

EXISTENTE M2 42,00 $ 110.272,00 $ 4.631.424,00 4,3 SUMINISTRO E INSTALACION DE SOPORTE PARA ESCALERA INCLUYE RETIRO DEL

EXISTENTE KG 60,00 $ 18.457,00 $ 1.107.420,00

5 CUBIERTA

CON MANTO ASFALTICO Y TABLETA DE GRES M2 128,00 $ 88.671,00 $ 11.349.888,00 5,2 BÓVEDAS PREFABRICADAS D=2,0M LONGITUD 10M UND 14,00 $ 7.512.969,00 $ 105.181.566,00

6 ACABADOS Y VARIOS

6,1 MURO EN LADRILLO MACIZO M2 815,00 $ 58.204,00 $ 47.436.260,00 6,2 PAÑETE SOBRE MUROS M2 1.630,00 $ 19.529,00 $ 31.832.270,00 6,3 ANTEPISO EN CONCRETO E= 7 CM M2 520,00 $ 36.164,00 $ 18.805.280,00 6,4 MORTERO DE NIVELACION PLACA E: 4CM E IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO 3.0

mm M2 168,16 $ 71.713,00 $ 12.059.258,08 6,5 BAJANTE DE AGUAS LLUVIAS UND 10,00 208.193 $ 2.081.930,00 6,6 CONSTRUCCIÓN DE PISO EN GRANITO M2 140,00 $ 283.112,00 $ 39.635.680,00

$ 665.573.024,02

20% $ 133.114.604,80 3% $ 19.967.190,72 7% $ 46.590.111,68

IVA SOBRE LA UTILIDAD

ELABORADO POR:

ESTUDIO DE

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90

3.2 ALTERNATIVA SELECCIONADA

Después de realizar un análisis profundo de las dos alternativas citadas y teniendo en cuenta la relación COSTO/BENEFICIO, optamos por seleccionar la alternativa No.1; Reparación de la Edificación.

La reparación consta de las siguientes actividades y procedimientos que se relacionan a continuación:

3.2.1 Reforzamiento estructural

La alternativa seleccionada, comprende un proceso de reforzamiento estructural el cual se realiza con el firme propósito de darle cumplimiento a la normatividad vigente; específicamente a lo contenido en la NSR-10.

Dada la vulnerabilidad sísmica identificada en la edificación, se hace necesario para su uso el intervenirla, aumentando las secciones de los elementos que conforman el sistema estructural, así como la adición de acero de refuerzo como complemento a la cuantía de diseño.

Por lo tanto, se procederá a describir en términos generales de lo que consiste la intervención, realizando el respectivo reforzamiento a continuación:

3.2.1.1 Zapatas y vigas de amarre

(91)

91

Esquema No.5 Perfil de la cimentación de la edificación, teniendo en cuenta el reforzamiento

De acuerdo al esquema No.5, se evidencia que la zapata requiere una mayor área aferente para poder transmitir la carga al suelo de cimentación, teniendo en cuenta la demanda de la edificación en cada uno de sus puntos. Para este caso específico, en los ejes B2, B3, E2 y E3.

3.2.1.2 Columnas de la edificación

Acorde al reforzamiento y a la evaluación de cargas realizado para verificar el estado actual de la edificación, se evidencia la necesidad de aumentar la sección de las columnas actuales y de construir adicionalmente y paralelo a ello, unas pantallas en concreto reforzado que van a ir unidas a las zapatas, para la respectiva transmisión de cargas.

(92)

92

(93)

93 3.2.1.3 Reparación de dilataciones

Dada la dilatación que apareció en la unión de las bóvedas en concreto prefabricado y que conforman la cubierta del hall del primer nivel, después de realizar una limpieza de la superficie retirando cualquier tipo de impureza, que evite la adherencia de materiales, se deberá instalar con el uso de llana metálica, el sella juntas.

Este material posee unas características adecuadas para la reparación de esta lesión, garantizando el sello de esta abertura y evitando el ingreso de agua lluvia que cae en la superficie de la cubierta.

3.2.1.4 Limpieza de suciedades

Mediante el uso de hidro-lavadora y fregando la superficie con un cepillo de cerdas, se removerá la totalidad de la suciedad generada por el lavado diferencial. Posteriormente para evitar que vuelva a suceder esta misma afectación, se acondicionará el bajante de agua lluvia que es el encargado de colectar el agua y descargarla en la zona inferior de la edificación.

La finalidad del uso de la hidro-lavadora, es usar la presión que el equipo genera, para que de los poros del pañete se desprenda cualquier impureza y logre la tonalidad de las otras áreas.

3.2.1.5 Reparación de acabados de piso en el Hall del primer nivel

En vista de que varias tabletas de gres se encuentran afectadas muy posiblemente por impactos generados por personas que frecuentan este sitio o que inclusive trabajan acá, se procederá a la demolición de un área considerable, hasta donde se evidencie que ya no existe lesión.

(94)

94 3.2.1.6 Reconstrucción del piso en granito pulido

Debido a que la fisura apareció contiguamente a la dilatación en bronce (elemento utilizado para seccionar las áreas de pisos con este tipo de acabado), se procederá a la demolición total del módulo de piso en granito. El límite de la demolición, está delimitado por el elemento en bronce.

Posteriormente se procederá a la reconstrucción del mismo, bajo el mismo sistema de acabado y color especifico.

3.2.1.7 Reconstrucción de vigas de cubierta

Dado que el concreto de algunas vigas de la cubierta se encuentran afectados seriamente por un frente de carbonatación que le ha generado desprendimientos del concreto de recubrimiento, así como indicios de des-laminación del acero de refuerzo contenido en el elemento.

Ahora, con base en la propuesta de reforzamiento estructural se procederá a la reconstrucción de estos elementos estructurales (ver planos de reforzamiento).

3.2.1.8 Reparación de elementos de recubrimiento de muros

(95)

95 3.2.1.9 Reparación del mortero fisurado

En el muro de cerramiento de la edificación, se evidencian una serie de fisuras sobre el acabado (pañete) superficial. Por lo tanto, se requiere retirar ese revoque que presenta fisuras muy posiblemente generadas por lo cambios abruptos de temperatura. Seguidamente se reinstalará nuevamente el pañete sobre esta superficie, teniendo la precaución de que no se pierda contenido de agua e hidratando constantemente la mezcla instalada, para evitar nuevamente que se generen las fisuras por retracción o contracción del mortero.

3.2.1.10 Retiro de elementos metálicos que presentan oxidación

La escalera de la salida de emergencia y que se encuentra a un lado de la edificación, presenta una serie de elementos afectados por la oxidación propagada por la exposición a la intemperie. Dichos elementos son la plataforma de descanso de la escalera y uno de los soportes que rigidizan el elemento metálico a los muros en mampuestos.

(96)

96

4. PRESUPUESTO OFICIAL

PACIENTE: ANTIGUO EDIFICIO ADMINISTRATIVO CENTRALES ELECTRICAS DEL NORTE DE SANTANDER E.S.P S.A EPM

UBICACIÓN: AVENIDA AEROPUERTO 5N- 220 BARRIO SEVILLA, CÚCUTA, NORTE DE SANTANDER ARQ. JAVIER BUSTAMANTE

ING. LEONARDO BAUTISTA ING. DIEGO RODRÍGUEZ

ITEM DESCRIPCIÓN UND CANT VALOR

UNITARIO VALOR TOTAL 1 PRELIMINARES

1.1 DEMOLICION DE ANTEPISO EN CONCRETO INCLUYE RETIRO DE ESCOMBROS M2 106,00 $ 10.787,00 $ 1.143.422,00

1.2

EXCAVACION PARA ZAPATAS, VIGAS DE CIMENTACION Y CONTRAPESO E INCLUYE

RETIRO DE SOBRANTES M3 141,76 $ 53.847,00 $ 7.633.350,72 1.3 RELLENO VIBROCOMPACTADO CON RECEBO AL 95% DEL PROCTOR MODIFICADO M3 15,00 $ 69.431,00 $ 1.041.465,00 1,4 DEMOLICON DE PLAQUETA Y TORTA DE PLACA DE ENTREPISO M2 168,16 $ 21.119,00 $ 3.551.371,04 1,5 DEMOLICION DE CONCRETO REFORZADO M3 3,80 $ 196.181,00 $ 745.487,80 1,6 DEMOLICION Y REINSTALACIÓN DE PISO EN TABLETA DE GRES M2 6,00 $ 66.868,00 $ 401.208,00 1,7 LAVADO DE MUROS CON HIDROLAVADORA M2 3,20 $ 29.489,00 $ 94.364,80 1,8 SELLO DE DILATACIONES ML 8,30 $ 6.523,00 $ 54.140,90 1,9 DEMOLICIÓN Y RECONSTRUCCIÓN DE PISO EN GRANITO M2 6,02 $ 303.724,00 $ 1.828.418,48 1,10 DEMOLICION Y REINSTALACIÓN DE FACHALETA DE GRES M2 16,00 $ 86.641,00 $ 1.386.256,00

2 CIMENTACIÓN

2.1 SOLADO DE 5 CM DE ESPESOR EN CONCRETO SIMPLE DE 14 MPA M2 29,00 $ 25.486,00 $ 739.094,00 2.2 ZAPATAS EN CONCRETO 21 MPA PREMEZCLADO TMAG 3/4" NO INCLUYE REFUERZO M3 15,64 $ 631.246,00 $ 9.872.687,44 2.3

REFUERZO M3 8,09 $ 663.958,00 $ 5.371.420,22 2.4

REFUERZO M3 19,36 $ 889.942,00 $ 17.229.277,12 2.5

TMAG 3/4" NOINCLUYE REFUERZO M3 6,80 $ 672.317,00 $ 4.571.755,60

3 ESTRUCTURA

3.1

INCLUYE REFUERZO M3 15,84 $ 888.648,00 $ 14.076.184,32 3.2

PERFORACION Y ANCLAJE DE REFUERZO CON EPOXICO SIKADUR ANCHORFIX-4

(PANTALLAS) UND 600,00 $ 25.195,00 $ 15.117.000,00 3.4 REFORZAMIENTOP DE COLUMNAS CON SIKAWRAP 300C M2 58,00 $ 346.425,00 $ 20.092.650,00 3.5

RECONSTRUCCION DE TORTA Y PLAQUETA DE PLACA DE ENTREPISO Y CUBIERTA EN

CONCRETO 21 MPA TMAG 3/4 NO ICLUYE REFUERZO M2 168,16 $ 102.714,00 $ 17.272.386,24 3,7 ENSANCHAMIENTO DE VIGA DE ENTREPISO DE 0.15x0.35 ML 125,00 $ 78.361,00 $ 9.795.125,00

4 ACEROS

4,1 SUMINISTRO COLOCACION Y AMARRE DE REFUERZO FIGURADO 420 MPA #3 A #8 KG 12.300,00 $ 3.398,00 $ 41.795.400,00 4,2 SUMINISTRO E INSTALACION DE LÁMINA ALFAJOR 3/16" INCLUYE RETIRO DE LA

EXISTENTE M2 5,83 $ 110.272,00 $ 642.885,76 4,3 SUMINISTRO E INSTALACION DE SOPORTE PARA ESCALERA INCLUYE RETIRO DEL

EXISTENTE KG 15,00 $ 18.457,00 $ 276.855,00

5 CUBIERTA

CON MANTO ASFALTICO Y TABLETA DE GRES M2 128,00 $ 88.671,00 $ 11.349.888,00

6 ACABADOS Y VARIOS $ - 6,1 PAÑETE SOBRE MUROS M2 10,00 $ 19.529,00 $ 195.290,00 6,2 SUMINISTRO Y APLICACION DE SIKATOP 122 KG 150,00 $ 14.869,80 $ 2.230.470,00 6,3 SUMIN E INST SIKACRETE 213F E=15MM M2 65,00 $ 105.972,00 $ 6.888.180,00 6,4 SUMIN E INST DE SIKAGUARD 720 EPOCEM KG 38,00 $ 27.715,00 $ 1.053.170,00 6,5 ANTEPISO EN CONCRETO E= 7 CM M2 12,20 $ 36.164,00 $ 441.200,80 6,6 MORTERO DE NIVELACION PLACA E: 4CM E IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO 3.0

mm M2 168,16 $ 71.713,00 $ 12.059.258,08 6,7 ACONDICIONAMIENTO DEL BAJANTE DE AGUAS LLUVIAS UND 1,00 91.216 $ 91.216,00

$ 232.453.641,38

20% $ 46.490.728,28 3% $ 6.973.609,24 7% $ 16.271.754,90

IVA SOBRE LA UTILIDAD ELABORADO POR:

ESTUDIO DE

(97)

97

5. CONCLUSIONES

 Dado el presente Estudio Patológico, se lograron identificar las lesiones que presenta la edificación actual, entre las cuales se destaca la vulnerabilidad sísmica.

 Se crearon dos alternativas para la intervención de la edificación; la reparación de la estructura existente y la reconstrucción total del edificio sobre el mismo lote actual. Esta última no se escogió en vista de su elevado costo.

 La alternativa escogida para intervenir la edificación, fue la que consiste en su reparación. El costo de esta alternativa asciende a $305.281.367.22 ML/CTE.

 Para la ejecución de la alternativa seleccionada, se requiere un plazo de CUATRO (04) meses calendario; plazo contractual con el cual se elabora la programación de obra.

 Se establece una metodología para la intervención, que consta inicialmente del reforzamiento estructural y seguidamente de la reparación de cada una de las lesiones puntuales (ver fichas del diagnóstico y análisis de la alternativa seleccionada).

 Acorde con las falencias identificadas en el sistema estructural existente (realizado con base en el uso y las demandas de carga actuales), se realizaron los cálculos respectivos que arrojaron las nuevas dimensiones de los elementos estructurales y las nuevas cuantías de refuerzo para toda la edificación.