Estudio Patológico a Vivienda Familiar Localizada en Modelia en la Ciudad de Bogotá D.C.
Ing. María Carolina Palacio Núñez Código: 2254721
Universidad Santo Tómas
Decanatura de Universidad Abierta y a Distancia Especialización En Patología De La Construcción
Estudio Patológico A Vivienda Familiar Localizada En Modelia En La Ciudad De Bogotá D.C.
Presentado Por:
Ing. María Carolina Palacio Núñez Código: 2254721
Presentado A:
Arq. Mg. Walter Mauricio Barreto Castillo
Universidad Santo Tómas
Decanatura De Universidad Abierta Y A Distancia Especialización En Patología De La Construcción
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ... 1
2. JUSTIFICACIÓN... 4
3. OBJETIVOS... 5
3.1. GENERAL ... 5
3.2. ESPECIFICOS ... 5
4. MARCO REFERENCIAL ... 6
4.1. TEÓRICO ... 6
4.2. LEGAL ... 8
4.3. HISTÓRICO ... 9
5. ALCANCES Y LIMITACIONES ... 13
6. METODOLOGÍA ... 14
6.1. DESCRIPCIÓN SELECCIÓN DEL PACIENTE ... 15
6.2. PREPARACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ... 15
6.2.1. Inspección preliminar del paciente ... 15
6.2.2. Recopilación de información necesaria para el estudio ... 16
6.2.3. Definición del equipo de trabajo que realizará la exploración ... 19
6.3. HISTORIA CLINICA ... 20
6.3.2. Fecha de realización del estudio... 20
6.3.3. Datos Generales del Paciente: ... 20
6.3.4. En la Edificación y/o construcción civil ... 21
6.3.5. Aplicación Patológica ... 24
6.3.6. Datos Específicos de las lesiones ... 24
6.3.7. Datos generales del entorno ... 36
6.3.8. Arquitectura ... 37
6.3.10. Estructura ... 38
6.3.11. Suelos y Cimentaciones. ... 40
7.1. Información Preliminar Nsr10 – A10.1.4... 42
7.1.1. Verificación NSR10 A.10.1.3 ... 42
7.1.1.1. Chequeo A.10.1.3.1. ... 42
7.1.1.2. Chequeo A.10.1.3.2. ... 42
7.1.2. Levantamiento arquitectónico ... 42
7.1.3. Información existente o estudio geotécnico y análisis de cimentación ... 45
7.1.4. Estratigrafía y condiciones Geotécnicas del Subsuelo ... 46
7.1.5. Ensayo SPT ... 48
7.1.6. Aspectos sísmicos del suelo ... 49
7.1.7. Conclusiones y recomendaciones Geotécnicas ... 50
8.2. VERIFICACIÓN DEL ESTADO ACTUAL ESTRUCTURA, NSR10 – A.10.2 ... 52
8.2.1. Estado del sistema estructural A.10.2.2. ... 53
8.2.2. Calidad del diseño y la construcción de la estructura original ... 53
8.2.3. Estado de la Estructura ... 54
8.3. EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE NSR10 – A-10.4. ... 55
8.3.1. Solicitaciones equivalentes NSR10 – A.10.4.2. ... 55
8.3.2. Movimientos sísmicos para un nivel de seguridad equivalente al de una edificación nueva A.10.4.2.1. ... 55
8.3.3. Movimientos sísmicos para un nivel de seguridad limitada ... 56
8.3.4. Clasificación del sistema estructural ... 56
8.3.5. Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R′ ... 56
8.3.6. Fuerzas sísmicas ... 57
8.4. Análisis elástico de la estructura y su cimentación para las solicitaciones equivalentes A.10.4.2.8. ... 57
8.4.1. Resistencia existente de la estructura NSR10 A.10.4.3.3. ... 57
8.4.2. Resistencia efectiva a partir de resistencia existente A.10.4.3.4. ... 58
8.4.3. Obtención de índice de sobreesfuerzo ... 58
8.4.4. Relación entre demanda y Capacidad ... 60
8.4.6. Obtención de índice de flexibilidad ... 62
8.5.1. Formular hipótesis de secuencia de falla con base menor resistencia ... 63
8.5.2. Vulnerabilidad como fracción de la resistencia de la edificación ... 64
9. ENSAYOS ... 65
9.1. Determinación de Carbonatación ... 65
9.2. Determinación de Cloruros ... 65
9.3. Estudio de Esclerometría ... 66
10. PRESUPUESTO ... 68
11. CRONOGRAMA ... 70
12. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN ... 71
13. RECOMENDACIONES ... 74
14. CONCLUSIONES ... 77
1
1. RESUMEN
Muchas edificaciones actualmente presentan afectaciones físicas debidas a malos procesos
constructivos o debido a algunas afectaciones externas que generan daños los cuales pueden
comprometer la seguridad de las personas que se encuentran dentro de la edificación. En el
presente documento se realiza el estudio patológico a un paciente al cual mediante una
metodología determinada la cual consiste en realizar un recorrido del inmueble mediante un
orden preestablecido, seguido a esto se realiza un registro documental de las lesiones detectadas
y además se localizan dentro del inmueble, el siguiente proceso a realizar es realizar a los
propietarios y personas aledañas a la vivienda todas las cuestiones que se consideren relevantes y
si es posible conseguir toda la información existente del paciente. Toda la recolección de esta
información se realiza mediante fichas patológicas donde se consiga localización de la lesión,
sintomatología, causas, tipo de lesión, posibles causas, levantamiento de la lesión mediante un
esquema y fotografía de la misma.
Con la información obtenida se procede a realizar los ensayos pertinentes para obtener un
mayor panorama del estado actual del paciente. Con esta información se procede a realizar un
diagnóstico, un estudio económico y se presentan dos propuestas de intervención basándose en
toda la información anteriormente recolectada.
Palabras Clave: Patología, paciente, inmueble, lesión.
ABSTRACT
Many buildings currently have physical effects due to poor construction processes or due to
some external effects that cause damage which can compromise the safety of the people inside
2
specific methodology, which consists of making a tour of the property through a pre-established
order, followed by a documentary record of the detected lesions and also located within the Real
estate, the next process to be carried out is to make the owners and people close to the house all
the issues that are considered relevant and if it is possible to get all the existing information of
the patient. All the collection of this information is carried out by means of pathological records
where the location of the lesion, symptomatology, causes, type of injury, possible causes,
removal of the lesion by means of a scheme and photograph of the same is achieved.
With the information obtained, the relevant trials are carried out to obtain a greater panorama
of the current state of the patient. With this information, a diagnosis, an economic study is
carried out and two intervention proposals are presented based on all the information previously
collected.
3
2. INTRODUCCIÓN
Las viviendas ubicadas en Bogotá suelen tener serios problemas en cuanto a daños
relacionados con la cimentación de la edificación ya que el suelo de esta ciudad suele ser
expansivo.
En los años 90 no se tenía muy presente el estudio de suelos para realizar el diseño estructural
y mucho menos el estudio sismo resistente, razón por la cual actualmente se puede observar
como muchas construcciones se encuentran presentando fallas estructurales; las cuales, aunque
no fueron diseñadas bajo la actual Norma Sismo Resistente, si deben de requerir un estudio
patológico en caso de que los efectos que estén afectando la edificación puedan llegar a cierto
punto que impliquen el fallo o colapso.
Para este caso particular se realiza el estudio de una vivienda familiar ubicada en la localidad
de Fontibón, Bogotá D.C., está es una vivienda construida en sistema aporticado, en
mampostería.
Colombia cuenta con muy poca actualización en cuanto a normativa de construcción, por esta
razón, se debe tratar de mantener en constante renovación las edificaciones, teniendo presente
que Colombia es un país con alta actividad sísmica y siendo el factor más relevante que genera
impactos en las estructuras, esto debido a la baja incidencia de otros factores como lo son:
vendavales, tornados y/o huracanes. El diseño debe ser enfocado al factor más probable el cual
es el movimiento sísmico, esto sin dejar a un lado la importancia de los otros factores como lo
son: fuertes lluvias, inundaciones, fuertes vientos, entre otros.
El paciente de estudio debido a su antigüedad (20 años de construida), no presenta una
actualización estructural con base a la normativa actual y además, se encuentra presentando
4
2. JUSTIFICACIÓN
Como se mencionó anteriormente muchas obras civiles que se encuentran en pie actualmente
se construyeron bajo directrices establecidas por la normativa que en su momento se encontraba
vigente, sin embargo para esta vivienda la cual fue construida en 1998 bajo la NSR – 98.
Teniendo en cuenta lo anterior se evidencia que existe la necesidad de realizar un estudio
patológico debido a las lesiones que presenta actualmente la vivienda.
El presente trabajo tiene como principal objetivo realizar una investigación mediante la cual
se pretende obtener un diagnóstico del estado actual de la vivienda, aun así este estudio se vuelve
prioritario debido a que son daños estructurales significativos y muy evidentes los cuales se
encuentran afectando no solo esta vivienda si no siete viviendas más del mismo conjunto
residencial.
Al ser viviendas las que se encuentran afectadas se debe realizar un debido estudio en el cual
se determine el foco que se encuentra afectando la vivienda ya que si no se estudia a tiempo
puede llegar a generar daños aún mayores, de tal forma que puede llegar a comprometer la vida
de cada una de las personas que habitan en cada una de las viviendas.
De esta forma se disminuirá el riesgo al cual se encuentran sometidas las personas que habitan
5
3. OBJETIVOS 3.1. GENERAL
Realizar un estudio patológico detallado para la vivienda número 38 ubicada en el conjunto
residencial Villas del Pinar, donde se analizarán las lesiones presentes en el paciente por medio
de pruebas y ensayos que sustenten el diagnóstico y finalmente determinar la intervención
adecuada la cual se basará en la normativa actual, NSR – 10.
3.2. ESPECIFICOS
• Determinar la fuente de cada una de las lesiones.
• Realizar una completa indagación sobre el pasado del paciente para así obtener
completo conocimiento del mismo.
• Categorizar y examinar las lesiones que presenta el paciente y determinar qué tan
graves son.
• Sugerir las posibles reparaciones para cada tipo de lesión que se presenta en la
vivienda.
6
4. MARCO REFERENCIAL
4.1. TEÓRICO
Actualmente el gobierno de Colombia busca impulsar continuamente el desarrollo económico
del país por medio de la construcción o la construcción de vivienda. Esta metodología ha sido
continuamente aplicada desde inicios de siglo XIX, sin embargo, esta iniciativa se basa en el
desempleo el cual indirectamente se encontraba afectando el desarrollo del país.
La construcción actualmente en el país hace parte importante del desarrollo del mismo, lo cual
se evidencia directamente en el PIB donde, por ejemplo en el año 2011, la constricción
contribuyó en un 6,5% (DANE, 2011).
A partir del año 1993, ocurrieron muchos hechos que dañaron el desempeño normal del sector
de la construcción de vivienda durante esta época. En estas fechas la competencia aumento en
gran medida en este sector y se expandió durante unos años. Durante los años 1990 y 1997 los
precios de finca raíz cayeron considerablemente.
Teniendo en cuenta lo anterior, esta fue una época en la cual era muy rentable realizar
construcciones, más no era lo suficiente, durante las fechas mencionadas anteriormente se
construyó la vivienda de estudio, esta fue construida en su momento en un área poco poblada ya
que por estos años aumentó el auge de que las personas empezaran a considerar vivir en el
occidente. Por esta razón estas son viviendas en las cuales se puede admirar en su arquitectura
que son viviendas espaciosas y con un aspecto enfocado a una clase social media alta
(Resistentes, 1997).
Teniendo en cuenta que la fecha de construcción del conjunto residencial al cual pertenece la
vivienda, la cual es de 1998, en esta fecha entró a regir el Decreto 22 de 1998, donde inicia la
7
Con el paso del tiempo el Gobierno Nacional y el Ministerio de Vivienda, Ciudad y
Territorio, han venido haciendo ciertas actualizaciones y/o modificaciones a la norma sismo
resistente, adoptadas principalmente para garantizar la estabilidad de las edificaciones.
Es necesario tener presente que Colombia es un país que se encuentra ubicado en una zona
sísmica denominada como el Anillo de Fuego del Pacifico, el cual al mover sus placas tectónicas
generan movimientos fuertes que pueden ocasionar grandes daños físicos a las edificaciones, por
esta razón a raíz de sismos se actualiza la normativa ajustándola a parámetros más estrictos
sísmicamente hablando.
Antes de entrar en temas de profundidad sobre el cambio de la NSR – 10, es necesario tener
presente ciertos elementos sobre los cuales se basa el presente documento, es necesario definir la
palabra vivienda, la cual según la (Española, 2018).
“Lugar cerrado y cubierto construido para ser habitado por personas”, teniendo en cuenta esto, se
hace referencia a lo importante que es habitar un lugar el cual se encuentre construido en óptimas
condiciones, sin embargo, como se menciona anteriormente, los tiempos cambian y se generan
diferente tipos medidas de seguridad las cuales se basan lastimosamente en errores constructivos
y de diseño, los cuales son mejorados con el paso del tiempo. Como futuros Patólogos lo ideal es
mediante patología preventiva la correcta aplicación de la normativa, diagnosticar y concluir si
fue adecuada la aplicación de la normativa en el paciente de estudio y por último en la patología
forense, determinar si se usó o no los criterios mínimos de seguridad para construir el paciente y
determinar la fuente de error del mismo.
Sin embargo, para obtener un correcto diagnóstico de las lesiones sufridas por un paciente se
debe tener presente y clara la definición de norma, la cual es: “Regla que se debe seguir o a que
8
si se realiza una construcción de cualquier uso en Colombia la normativa debe ser
completamente acatada ya que es de obligatorio cumplimiento.
Uno de los mayores inconvenientes en lesiones de pacientes es el alto incumplimiento de la
Norma Sismo Resistente, para el caso particular del paciente que se presentará es, que la
vivienda fue construida y se rigió por la NSR – 98, la cual actualmente no se encuentra en uso,
ya que fue actualizada por la NSR – 10. Cuando ocurre un cambio de normativa se debe realizar
una comparación entre los elementos aplicados por diseño sísmico en la vivienda y los
actualizados en la actualización y aplicar los requeridos para evitar que la vivienda sufra daños
bien sea por la falta de aplicación de la normativa o a cambios bruscos surgidos en el cambio de
la normativa.
Teniendo en cuenta lo anterior, el siguiente estudio patológico se realiza debido a que es una
edificación que entre su año de construcción y el primer año de edad presenció el cambio de la
actualización de la normativa.
4.2. LEGAL
Ya mencionado en repetidas ocasiones, al referirnos a una vivienda se debe tener presente
directamente la NSR – 10 (normativa vigente). “El 7 de junio de 1984 se expidió por medio del
decreto 1400 de 1984 la primera normativa colombiana de la construcción sismo resistente.
Como respuesta a tragedias ocasionadas por el sismo de Popayán el 31 de marzo de 1983”
(Ministerio de Ambiente, 2010).
En el año 1990 surgió la idea de crear una ley la cual permitirá generar actualizaciones a la
9
Por otra parte, se debe tener presente que aparte de aplicar la NSR, es necesario aplicar la Ley
400 de 1997, norma que establece parámetros mínimos de cumplimiento para el diseño y
construcción de edificaciones.
Para el paciente estudiado sus estudios sismorresistentes se realizaron basándose para ese
entonces la actual NSR – 98 expedida a través del decreto 33 del 9 de enero de 1998.
Adicional, como cumplimiento, la vivienda (paciente) se rigió por lo establecido en los
decretos:
• 34 de 1999
• 2809 de 2000
• 52 de 2002
En las actualizaciones hechas a la norma entre la NSR – 98 y la NSR – 10, es posible
presenciar cambios teóricos, se definen nuevos parámetros de movimiento sísmico de diseño,
mejorando la opinión de una mejor descripción de la atenuación de ondas sísmicas, se ajustan los
estudios de microzonificación sísmica de acuerdo a experiencias nacionales.
4.3. HISTÓRICO
Desde 1984 se estableció un reglamento para la construcción en Colombia, el cual se realizó
mediante las recomendaciones de normativas emitidas por el Viceministerio de Vivienda y
Desarrollo Territorial, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Debido a
desastres naturales como fuertes sismos, el País se vio en la obligación de estudiar a profundidad
y tomar normas base de SEAOC (Structural Engineers Association of California), ATC-3, AIS
(Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica), NEHRP (National Earthquake Hazards
10
Los daños son los que evidencian una falla de alguna naturaleza en una edificación, por esta
razón una vez ocurrido este terrible sismo se decidió aplicar con mayor rigurosidad una
normativa más exigente, con la finalidad de que se pudiera generar ambientes más seguros para
habitar, laboral o recrear y de esta forma evitar situaciones como la que se evidencia en la figura
1, donde se observa el colapso de viviendas debido a un sismo ocurrido en el año 1996.
Figura 1. Daño Ocasionado Temblor, (Universal, 1996).
Según narraciones de personas que se encuentran habitando estas casas desde que inició la
construcción, la fecha aproximada en la cual se inició con cierre de diseños fue en el año 1996
aproximadamente y se culminó su construcción en el año 1998, razón por la cual se realiza la
aplicación de la Normativa que se encontraba vigente la NSR – 98.
Actualmente las viviendas se encuentran localizadas sobre la Av. Ciudad de Cali, iniciando su
construcción a inicios del año 1996 a 1998, posteriormente en el año 2015 se realizan arreglos
mayores en algunas de las viviendas cercanas a la Av. Ciudad de Cali ya que debido a cambios
en el suelo se encuentra envidiando una serie de lesiones por la falta de diseño.
Actualmente se presenta una propuesta en la cual se ampliará la vía mencionada
anteriormente, es probable que exista una futura afectación de estos predios, ya que se pretende
11
Sin embargo, el daño que presentaron algunas viviendas durante el 2015, una vez resanadas,
volvieron aparecer con el paso del tiempo, donde aún hoy en el 2018 es posible observar cómo
estas lesiones resanadas tienden aparecer una y otra vez, comportamiento el cual puede indicar
que la fuente de las lesiones aún se encuentra en estado activo.
Figura 2. Portería de Ingreso del Paciente, (Maps, Google Maps, 2018).
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Figura 4.Portería de ingreso y estado posterior del entorno del paciente en 2014. (Maps, Google Maps , 2014)
Figura 5: Portería de ingreso y estado posterior del entorno del paciente en 2013. (Maps, Google Maps, 2013)
En la figura 2, se muestra la zona de ingreso principal hacia el paciente y en la figura 3, 4 y 5
se observa la diferencia en el tiempo de la portería de ingreso y de la fachada posterior del
paciente, donde se enfatiza en el crecimiento constante de la vegetación contigua al paciente, la
cual más adelante se describirá como una de las posibles causas que genera el asentamiento que
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5. ALCANCES Y LIMITACIONES
En el presente documento se compone de elaborar un análisis del paciente compuesto por
Historia Clínica, formulación del diagnóstico y propuesta de intervención.
El estudio patológico se basa en fines académicos, por lo tanto, se llevará a cabo mediante la
aplicación de los conceptos adquiridos durante la Especialización, basándose en los estudios
realizados, registros fotográficos, fichas clínicas y clasificación de lesiones en el paciente.
De acuerdo a la localización del paciente, se observa que además de la vivienda denominada
como paciente, en este conjunto residencial hay un total de 8 viviendas más afectadas, que según
observación son lesiones de una misma fuente, por esta razón el estudio se limita a realizar el
estudio patológico a una sola vivienda (Casa 38) del conjunto residencial Villas del Pinar, con
un total de 120 m2
Además, se limita al estudio de la información que se encuentra disponible en el archivo de la
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6. METODOLOGÍA
Como metodología se presentan a continuación una serie de etapas, las cuales son
comúnmente las conocidas y generan el resultado requerido de acuerdo a lo mencionado dentro
del numeral de alcances y limitaciones.
Fase 1: INDAGACIÓN
En esta fase se realizará la mayor recolección de información sobre el paciente que sea
posible obtener, si es posible obteniendo fotografías, planos, narraciones de inquilinos de la
vivienda.
Fase 2: INTERACCIÓN CON PACIENTE
Se realizará la toma de información directa y actual del estado del paciente y sus lesiones,
mediante la toma de medidas, delimitación de áreas de estudio, localización de lesiones
realización de ensayos.
Fase 3: DIAGNÓSTICO
En esta etapa se posee información suficiente del paciente para proceder a dar un diagnóstico
basándose en el análisis de los datos obtenidos.
Fase 4: PROPUESTA INTERVENCIÓN
Con la información suficiente, acercamiento a el tipo de lesiones, un diagnóstico se procede a
realizar dos propuestas de intervención con su correspondiente presupuesto y cronograma de
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6.1. Descripción Selección del Paciente
El paciente fue seleccionado debido a que se encuentra localizado en un lugar con fácil
accesibilidad, presenta problemas que manifiestan disminución en la calidad de vida de personas.
Se busca resolver la problemática de una comunidad la cual se encuentra afectada por los
daños físicos sufridos durante los últimos 4 años.
Además, esta vivienda fue seleccionada debido a que, por su edad, se encuentra presentando
algunos problemas que indican daños que no deberían ocurrir a esta edad.
6.2. PREPARACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 6.2.1. Inspección preliminar del paciente
Se realiza una inspección visual previa del paciente, donde se busca hallar todas las lesiones
presentes en el mismo. Para esto, se realiza un registro fotográfico adecuado donde se muestra en
forma general la patología, sus detalles y el tipo.
El estado general del paciente es bueno, pero sin embargo resulta preocupante la constante
dilatación de fisuras, las cuales pueden producir o dar paso a nuevas patologías en las cuales
pueda afectarse el acero de refuerzo.
Las viviendas poseen una antigüedad de aproximadamente 20 años, donde se evidenciaron
desgastes normales de la edificación, sin embargo; hace aproximadamente dos años (2016) se
presentaron unas grandes fisuras de forma aleatoria en todo el área del paciente, se realizaron
resanes a la estructura, sin embargo actualmente se presentan nuevas fisuraciones y se intentan
abrir la que se resanaron anteriormente.
Se pudo observar durante la inspección visual patologías del siguiente tipo:
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o Humedad
o Erosión
o Suciedad
• Mecánicas
o Grietas
o Fisuras
o Desprendimientos
• Biológicas
o Microorganismos
Todas las anteriormente al parecer debido a lesiones de tipo directas. A continuación, se
mostrarán cada una de ellas.
6.2.2. Recopilación de información necesaria para el estudio
Esta es una urbanización de casas construida en el año 1996 aproximadamente, es un conjunto
residencial de un total de 90 viviendas, las cuales se encuentran localizadas contiguas a la vía
conocida como Av. Ciudad de Cali, más exactamente Avenida Carrera 86. Está es una vía de alto
tráfico, por la cual transitan desde automóviles pequeños hasta grandes vehículos de carga
pesada (tractomulas, camabaja y volquetas). Las únicas edificaciones aledañas son conjuntos
residenciales y en frente de este conjunto se construyeron torres de apartamentos de siete pisos.
La localización de la vivienda es exactamente al costado occidental de la carrera 86, en la
zona occidental de Bogotá, las coordenadas:
• 4° 40’ 24,0” N
17
Figura 6. Localización del paciente dentro del conjunto residencial, (Maps, Google Maps, 2019).
Sin embargo. según la página principal de la alcaldía de Fontibón no se tienen previstas obras
que modifiquen la urbanización ni a corto ni mediano plazo. El presupuesto se encuentra
enfocado a obras de mantenimiento y rehabilitación de la vía férrea.
Adicionalmente, la urbanización es únicamente de uso residencial y concentra su importancia
en la funcionalidad.
Por el contrario, ´la zona sísmica donde se encuentra localizado el paciente es en de nivel
intermedio según norma NSR – 10, donde el tipo de suelo en el cual se encuentra localizado es
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Figura 7. Mapas de zonas Geotécnicas de Bogotá, (Bogotá, Mapas Bogotá, 2019).
En la figura 7, se puede observar el mapa de Bogotá y con una flecha se indica la ubicación
exacta del paciente, es apreciable que el paciente se encuentra localizado en un tipo de suelo
Lacustre A, el cual según el Decreto 523 del 16 de diciembre del 2010 denominado como: “Por
el cual se adopta la Microzonificación Sísmica de Bogotá D.C.”, clasifica el este tipo de suelo
como un tipo de suelo compuesto por arcillas limosas muy blandas, lo cual se puede apreciar en
19
Figura 8. Tipo de suelo donde se encuentra ubicado el paciente, (Bogotá, 2010).
Además, la ilustración 3 se puede apreciar que el paciente también se encuentra ubicado
cercano a un cauce o fuente hídrica la cual no es superficial.
Teniendo en cuenta lo anterior es posible concluir que el paciente se encuentra ubicado en una
zona tanto sísmica intermedia como en un tipo de suelo poco favorable para obtener un buen
comportamiento en la cimentación de una edificación.
El sistema constructivo del paciente es en sistema tradicional, donde se empleó concreto y
mampostería para su construcción. Al costado occidental limita con la Avenida Ciudad de Cali
(Av. Carrera 86), al costado norte, sur y oriente con casas vecinas, como se puede apreciar en la
ilustración 2.
La temperatura de la zona varía entre 6°C y los 23°C con una humedad promedio de 45%.
6.2.3. Definición del equipo de trabajo que realizará la exploración
El presente estudio de exploración será llevado a cabo por parte de una sola persona (a quien
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6.3.HISTORIA CLINICA 6.3.1. Responsables del estudio.
El presente estudio patológico será realizado por parte de la Ingeniera Civil, María Carolina
Palacio Núñez, futura Patóloga de la Universidad Santo Tomás.
6.3.2. Fecha de realización del estudio.
El estudio se realiza en varias etapas de revisiones generales y específicas, sin embargo la
primera se realizó el 25 de agosto.
6.3.3. Datos Generales del Paciente:
Nombre: Casa No. 38 del Conjunto Residencial Villas del Pinar, Mz. 6
Localización: El paciente se encuentra exactamente localizado en Colombia en el departamento de Cundinamarca en el la ciudad de Bogotá, localidad de Fontibón.
Las áreas cercanas se encuentran conjuntos residenciales, estacionamiento de Transmilenio de
la línea K (El Dorado) y la conocida vía Av. Ciudad de Cali.
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Uso actual – Uso Previsto: Vivienda - Vivienda
Fecha de Construcción: 1998
Sistema Constructivo: Sistema Aporticado con placas de entre piso
Importancia del Paciente: Es una vivienda familiar, la cual no es la única con problemas del orden patológico en este conjunto residencial, razón por la cual realizar este estudio puede
ayudar a las familias afectadas, además, la vivienda es una necesidad básica del ser humano y si
esta necesidad se ve afectada y se puede solucionar se estaría aportando a dar solución a una
necesidad básica de las personas que habitan esta edificación.
Norma que lo rige: Norma Sismo Resistente del 1998
6.3.4. En la Edificación y/o construcción civil
Tipo de Cimentación: Se encuentra construida con zapatas de 3,5 metros de profundidad y con vigas de cimentación.
Altura: 9,15 metros.
Área (Número de pisos): En total el área construida de la vivienda es de 120 m2, distribuidos en un total de 3 pisos y un altillo localizado sobre el tercer nivel.
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Información existente:
Por el momento la obtención de información se encuentra en proceso de solicitud, sin
embargo, mediante conversaciones con la comunidad se tienen referencias de etapas del año,
daños ocurridos en la estructura, inicio de los daños y toda la información básica del paciente.
Constatación del estado del Paciente:
A continuación, se muestra el estado actual del paciente, el cual se realizó mediante una visita
técnica anteriormente mencionada.
Tipología Arquitectónica
El diseño arquitectónico es de bloques de a ocho casas aproximadamente, con un acabado
rustico exterior en pintura color hueso, con ladrillo a la vista, desarrollados en una superficie de
8.543 m2 aproximadamente (figura 6), en el cual se llevó a cabo la construcción de viviendas,
23
24
6.3.5. Aplicación Patológica
La aplicación patológica para el siguiente paciente será:
Geriátrica: Se realiza en el estudio de pacientes con una edad mayor a los 10 años
considerando estudio patológico geriátrico debido a que el paciente de estudio posee 20 años de
edad.
6.3.6. Datos Específicos de las lesiones Humedad
En el área del comedor, en el muro que divide el patio de ropas del comedor se presenció
humedad
25
Figura 13. Otras zonas de humedad que presenta el paciente, (Autor, 2019).
Muy cercano a esta zona fue posible encontrar también presencia de humedad en una ventana
contigua a esté mismo muro.
Figura 14. Humedad en techo, (Autor, 2019).
Es posible observar en la figura 12, 13 y 14 que la presencia de humedad se encuentra
26
pintura. Esta puede estarse debiendo principalmente debido a la ubicación por filtración de agua
que viene del exterior.
La posible solución es realizar una revisión a la zona exterior del muro divisorio del patio de
ropas, realizar una limpieza e impermeabilizar esta zona para evitar que continúe el problema de
filtración.
Erosión
En la zona de la fachada sur se puede evidenciar la existencia de erosión parcial de la pintura
de la fachada.
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Esta erosión puede ser producida por los agentes atmosféricos de la zona, donde la principal
causa de esta patología pudo ser posiblemente la existencia inicial de la fisura contigua, la cual
generó la apertura de la pintura generando así que los agentes externos como lluvia, heladas y
calor provocara la aparición de esta patología.
Para dar solución a la misma se puede realizar un seguimiento a la fisura que esta contigua a
la erosión (la cual parece superficial) y dado el caso realizar un resane.
Suciedad
También en la fachada de la vivienda se puede observar la presencia de suciedad, sin
embargo, esta es producida por depósito, es decir se ha venido depositando allí por medio de
partículas en suspensión de la atmosfera y se han depositado allí por transporte del aire.
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Es posible apreciar en la imagen anterior como existe una deposición de suciedad en la
esquina del marco de la ventana y también en la esquina izquierda, esta patología simplemente
requiere de una limpieza periódica para evitar que este material genere un impacto negativo en la
pintura, aluminio y ladrillo que se están empezando a ver afectados.
Fisuras
Es posible apreciar una gran cantidad de fisuras tanto al exterior como interior del paciente, se
pueden evidenciar principalmente en muros y una principal en techo, estas fisuras son de poco
espesor, pero gran longitud.
La mayoría de ellas se encuentra afectando el elemento en la superficie, sin embargo, pueden
estar a futuro significando la afectación del elemento constructivo.
29
c) Fisura en vano de puerta de cocina d) Fisura en vano de ventana
e) Fisura en placa de entrepiso f) Fisura vertical en muro
Figura 17. a) fisura en vano de puerta principal, b) fisura en vano de perta, c) fisura en vano de puerta de cocina, d) fisura en vano de ventana, e) fisura en placa de entrepiso, f) fisura vertical en muro.(Autor, 2019).
En la figura 17 a), b), c) y d) se evidencian fisuras que evidencian afectación de la estructura
debido a asentamientos diferenciales, cada una con una disposición diferente, bien sea
30
En la figura 17 e) se observa una fisura a lo largo de la placa la cual indica una falla debido a
sobreesfuerzo de la misma. Por otro lado, en la figura 17 f) se evidencia una fisura vertical en
muro debida a asentamientos diferenciales.
Teniendo en cuenta lo anterior, para poder determinar la fuente de estas fisuraciones se debe
analizar el entorno de la vivienda, observar cuales de estas son las más críticas para plantear una
solución, se debe observar el contexto general, sin embargo, estas fisuras, teniendo en cuenta
otros factores pueden deberse a un asentamiento.
Se debe determinar con exactitud que está formado esta patología para poder proceder a
realizar su respectivo ajuste.
Grietas
En la fachada del paciente se presentan principalmente dos grietas que son de gran cuidado
debido a su espesor y longitud, estas se encuentran una en la fachada sur y otra en la norte.
La grieta presentada en la ilustración 15 corresponde a la fachada del costado sur, está aún se
encuentra con un espesor que puede considerarse de fisura, sin embargo, es posible que esta no
haya afectado únicamente el acabado superficial del elemento, por esta razón se está catalogado
como fachada.
Esta grieta debe ser monitoreada constantemente debido a que puede continuar aumentando
su espesor y esto podría significar que el elemento estructural o el fondo de la patología se
31
Figura 18. Fisura significativa en fachada principal, (Autor, 2019).
La grieta de la figura 18 hace parte del costado norte de la fachada, esta debido a su ubicación
no fue posible medir su espesor, sin embargo, es notable que su espesor sea el de una grieta y
32
Figura 19. Gran lesión vista exterior e interior, (Autor, 2019).
En la figura 19, se evidencia que esta es considerada una grieta debido a que atraviesa por
completo el elemento, debe ser estudiada con precaución ya que es toda la esquina superior
derecha de la fachada posterior del paciente, puede significar un debilitamiento de esta área y
podría generar algún problema para las personas que habitan el lugar y las que se encuentran
cerca provocando un desprendimiento de la zona afectada.
Para proponer una solución se requiere realizar un resane del elemento, si se requiere una
solución pronta, se puede aplicar algún material que selle y además genere rigidez al elemento
para que no continúe con el agrietamiento; sin embargo, se debe hacer una debida indagación
para hallar la fuente de esta patología.
Desprendimiento
La presencia de erosión en el paciente se presencia principalmente en el área de la fachada
33
Se puede evidenciar la existencia de una grieta la cual se encuentra en un alto estado de
gravedad debido a su forma se aprecia que es de gran profundidad ya que esta alcanzo todo el
espesor del muro, como se ve a continuación en la figura 20.
Figura 20. Desprendimiento, (Autor, 2019).
Esta grieta se encuentra localizada en la parte superior derecha de una ventana del tercer piso,
esta puede ser debida a un asentamiento de la estructura en un punto, por esquina, por un efecto
de deshidratación del terreno (contigua a esta área esta la presencia de árboles).
Se debe realizar una investigación exacta de la fuente del problema para poder evidenciar con
exactitud la fuente.
Para saber la forma correcta proceder para solucionar esta patología, se requiere conocer
34
Figura 21. Asentamientos posibles causas de lesiones, (Cimentaciones, 2019).
Por otra parte, se evidencia la existencia de desprendimiento en la estructura, es en la fachada
costado sur, donde se muestra en el marco de la ventana una fisura en sentido vertical paralelo a la
ventana y se ve el desprendimiento del acabado de la fachada y además se evidencia la existencia de
telarañas y un huevo de ave, los cuales pueden significar también la involucración de una patología
biológica debido a falta de limpieza de la fachada para el caso de la patología biológica.
Biológico
El paciente, presenta patología de tipo biológico, concentrada en el baño ubicado en el
segundo piso, se evidenció a manera de inspección visual la aparición de un elemento biológico,
35
Figura 22. Lesión Biológica presente en baño, (Autor, 2019).
36
En las anteriores imágenes presentadas, fue posible evidenciar la presencia de un organismo
biológico que se encuentra afectando el techo del baño, este es un cielo raso afectado por una
humedad, llegando al punto de afectarlo con la integración de un elemento biológico.
Para solucionar esta patología se debe identificar si la rejilla que se muestra en la figura 22 se
encuentra evacuando correctamente la humedad o si esta no está cumpliendo su función, de no
ser así se debe proceder destapar este conducto o mejorarlo para mejorar la ventilación del baño,
se debe rectificar el estado del cielo raso para identificar si es necesario realizar un reemplazo de
este o simplemente se debe limpiar, aplicar algún elemento que elimine los hongos y después
pintar de nuevo.
6.3.7. Datos generales del entorno
Edificaciones u obras vecinas: En cuanto a edificaciones vecinas se tienen solo viviendas, en un radio de 200 metros se encuentran unos edificios de 5 pisos de altura, la vía Av. Ciudad de
Cali (tráfico pesado) y viviendas del mismo estilo.
Medio Ambiente: En la visita hecha se observa una alta concentración de árboles que han venido creciendo con el paso de los años, en el costado de la vivienda en el que da hacia la vía
Av. Ciudad de Cali, por otra parte, no hay presencia alguna de elementos medio ambientales
relevantes.
Se debe tener presente que debido a la cercanía de la vivienda con la vía se posee un alto
contacto directo con la contaminación emitida por los vehículos.
Se debe tener presente que el clima de Bogotá es de frio – muy seco. (IDEAM, 2017)
37
Precipitaciones: La precipitación promedio anual de lluvia es de 797 mm.
Ilustración 24. Precipitación anual de Bogotá, (Autor, 2019).
6.3.8. Arquitectura
6.3.9.1. Estilo arquitectónico:
El estilo arquitectónico de la vivienda se basa en un diseño de forma lineal, conocido como
estilo arquitectónico moderno el cual pertenece a un estilo del siglo XX. Se clasifica dentro de
este espacio debido a que es un estilo de formas simples, no posee grandes ornamentos y no se
basa en el diseño clásico con muchos elementos ornamentales como solía suceder en años
posteriores (Sanabria, 2018).
El paciente presenta un estilo arquitectónico basado principalmente en los estilos simples
mencionados anteriormente, se puede observar en el tipo de fachada lisa y sin ornamentos, este
estilo de vivienda fue muy optado durante la fecha de construcción del paciente en la ciudad de
38
6.3.9.2. Contexto Histórico
La vivienda fue inicialmente comprada por una persona, cuyo nombre se desconoce, por otra
parte se tiene que inicialmente el dueño vendió la vivienda debido a problemas personales,
después de que los actuares dueños la habitaran, la vivienda en el año 2013 presentó un
significativo deterioro en el cual se requirió de la intervención de una persona capacitada,
durante este año se presentaron grandes grietas y daños que afectaron directamente la integridad
de los elementos estructurales generando daños significativos que al final de este documento se
determinara la fuente que está afectando esta vivienda y las demás que se encuentran afectadas.
6.3.10. Estructura
A continuación, se realizará una calificación del estado actual del sistema estructural de la
edificación de estudio (Paciente), basándose en la calidad del diseño y construcción de la
estructura originalmente y en la actualidad.
Análisis basado en parámetros obtenidos por medio de la NSR – 10.
A.10.2.2.1. Calidad del diseño y la construcción de la estructura original
Para determinar este ítem, no se posee la información adecuada ni la suficiente para
determinar estos factores, sin embargo en la norma se menciona que se define basándose en
terminaos de la tecnología existente de la época; para este caso particular, la vivienda fue
construida bajo los parámetros de la NSR – 98, sin embargo la tecnología o proceso constructivo
de los elementos son del año 1998, por esta razón se considera que es una edificación es apta y
de consideración nueva, lo cual indica que pese a lo anterior requiere de una actualización con la
39
A.10.2.2.2. Estado de la estructura
Para determinar el estado actual de la estructura se analizarán los siguientes factores:
Sismos que la puedan haber afectado: Desde la construcción de la vivienda, en Bogotá no se han presentado sismos fuertes o medios que hayan podido llegar a afectar la estructura de una
u otra forma.
Fisuración por cambios de temperatura: No se evidencias fisuraciones por cambios de temperatura.
Corrosión de armaduras: Para determinar con exactitud el estado actual de las armaduras se requiere que inicialmente la corrosión es muy alta al exterior, sin embargo,
Asentamientos diferenciales: Este es el parámetro más significativo y que puede ser el elemento que más se encuentra presente en le vivienda, es posible encontrar asentamientos tipo
arrufo, donde existe en elemento mucho más bajo que el otro.
Reformas: Después del evento del cual se desconoce el daño que se causó en la vivienda, fue necesario realizar una reforma, mediante la cual se realizó una reparacióntipo reforma debido al
tipo de daño que poseía la estructura, implicaba reparaciones mayores.
Deflexiones excesivas: No se poseen este tipo daños.
Basándose en la información anterior, es posible concluir que la estructura se puede calificar
como estructura en estado:
EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTUA
40
6.3.11. Suelos y Cimentaciones. 6.3.11.1. Geología general del paciente
El tipo de suelo presente en el sector donde se encuentra localizado el Paciente, es un lugar el
cual hace parte de un depósito tipo Lacustre Sabanero conocido también como (Qta) el cual
principalmente se encuentra compuesto por suelos del tipo limos arcillosos y arcillas, los cuales
suelen tener una profundidad considerable debido a que se encuentra localizada al occidente de
la ciudad en un área el cual es conocida por ser cercana a una zona de grandes estratos de suelos
arcillosos.
El tipo de suelo mencionado se denomina como Formación Sabana el cual se origina en la era
cuaternaria es posible estimar mediante el estudio realizado que aproximadamente unos 30
metros de profundidad es perteneciente a este tipo de suelo, según ensayos de suelos realizados
cercanos al paciente.
6.3.11.2. Estudio de suelos realizado
El estudio de suelos realizado en el subsuelo, se basó en la realización de 2 sondeos, los
cuales alcanzaron profundidades de 5 a 6 metros de profundidad y fueron realizados mediante un
equipo de broca y los ensayos insitu se realizaron mediante corte con velera.
El perfil estratigráfico es el siguiente:
• En la inspección superficial se observaron rellenos homogéneos con espesores de 0,4 a
1,5 metros de profundidad.
• Seguido a este estrato se encontraron arcillas y limos de colores similares a café claro
y tonalidades oscuras con una consistencia muy plástica, con profundidades de
aproximadamente entre 1,5 a 2,5 metros. Además, se detectaron algunos elementos
41
• Seguido se encontraron algunas arenas de consistencia gruesa con más porcentaje de
finos que arenoso, color café claro casi amarillo, en unas profundidades de 2,5 metros
a los 4 metros de profundidad.
• Por último, se detectaron limos de tipo arcilloso de nuevo, color café oscuro ubicados
en una profundidad aproximada de 4 a 5 metros.
Por medio de los sondeos fue posible obtener muestras mediante las cuales se procedió a
realizar una clasificación mediante inspección visual, muestras con las cuales también se
tomaron para realizar la clasificación del suelo y la determinación de la humedad.
6.3.11.3. Tipo de cimentación realizada
El tipo de cimentación presente en el paciente, como se mencionó anteriormente es de zapata
42
7. ESTUDIO DE VULNERABILIDAD SÍSMICA 7.1.Información Preliminar Nsr10 – A10.1.4.
Debido a que el paciente de estudio se encuentra diseñado bajo parámetros de la NSR-98,
es decir que es una edificación existente antes de la vigencia de la NSR – 10, requiere la
realización de una evaluación del comportamiento sísmico y el diseño de intervención,
reparación refuerzo.
7.1.1. Verificación NSR10 A.10.1.3 7.1.1.1.Chequeo A.10.1.3.1.
Reparaciones y cambios menores: Debido a que la estructura no sufrió de cambios
que afectaran el sistema de resistencia sísmica ni la integridad del edificio no requiere
de realizar la verificación del capítulo A.10.1.3., A excepción de la anotada en la
A.10.1.3.2.
7.1.1.2.Chequeo A.10.1.3.2.
El paciente no sufrió ni ha sufrido de cambio de uso, sigue siendo una vivienda
unifamiliar.
7.1.2. Levantamiento arquitectónico
El paciente tiene un área aproximada de 120 m2 distribuidos a lo largo y ancho de
un total de tres pisos, contando con un total de 43 m2 para el primer piso, 29 m2 para
el segundo y tercer piso, sumando así un total de 101 m2 de área construida.
43
Elemento Descripción
Fachada Ladrillo a la vista con pañete rustico
a la vista color blanco
Piso
• General • Sala
• Habitaciones • Baños
• Cocina
• Cerámica color hueso
• Madera
• Madera
• Cerámica
• Cerámica
Guardaescobas Madera de 5 cm de alto
Paredes • Baños
• General
• Cocina
• Pañetadas color blanco, con
enchape color blanco
• Pañete interno con pintura
blanca
• Enchape blanco y negro
Escalera (piso) En madera
Ventanas Vidrio sencillo, tipo corredera con
marco en aluminio
Puertas Madera color café claro y color
44
En la figura 25, puede observar una imagen de la distribución interna de los espacios internos
del paciente.
Figura 25.: Distribución General del paciente, (Autor, 2019).
Como información relevante se encuentra, además:
La vivienda ha sufrido daños considerables en elementos arquitectónicos y estructurales
(en menor medida), estos daños han sido reparados con el paso del tiempo, sin embargo,
45
7.1.3. Información existente o estudio geotécnico y análisis de cimentación
Del paciente la información existente es muy mínima, sin embargo, fue posible obtener
los resultados del estudio de suelos aplicado en el lugar donde se construyó el conjunto
residencial Villas del Pinar, donde:
Para determinar las características y propiedades geotécnicas del subsuelo, se
realizaron tres sondeos a una profundidad promedio de 6.30 m respectivamente la
requerida de diseño geotécnico del proyecto, cumpliendo totalmente con los alcances en
profundidad y Área de del proyecto, según los requerimientos y la buena práctica de la
ingeniería geotécnica en el país para este tipo de construcciones.
Con el propósito de hacer un muestreo continuo y detallado del subsuelo, se
realizó la toma de alteradas granular con la cuchara partida (Split Spoon).
Todas las muestras obtenidas se identificaron visualmente y sobre una cantidad
representativa de ellas, se realizaron los ensayos de laboratorio requeridos tanto para
clasificar los materiales como para determinar sus propiedades mecánicas e in-situ.
A continuación, se presentan los ensayos de laboratorio realizados:
Clasificación:
- Límites de Atterberg.
- Granulometría
Propiedades "In-situ":
- Humedad natural.
- Peso unitario.
Resistencia:
46
7.1.4. Estratigrafía y condiciones Geotécnicas del Subsuelo
Con base en los trabajos de campo y los resultados en el laboratorio ejecutados en
ese momento en el área, se pudo establecer perfil estratigráfico promedio del
47
48
Figura 27: Resultado segundo sondeo, estudio de suelos, (Quintero, 2016).
Durante la etapa de inspección del subsuelo se resalta que no se encontró presencia
de nivel freático, sin embargo, se señala que existe una alta probabilidad de que en
época de invierno el estrato superficial se recargue de aguas lluvias y/o freáticas, por
lo cual es posible que si exista presencia de agua en épocas de lluvia entre los 0 y 6,3
metros o más.
7.1.5. Ensayo SPT
El ensayo de SPT se realizó siguiendo lo estandarizado en la norma ASTM
D-1586, donde describe que el procedimiento consiste en hincar un accesorio de toma
49
proporcionada por un martillo de 63.50 ± 1 kg de peso que cae una altura de 76 cm,
se realiza un hincado del muestreador registrando la cantidad de golpes necesaria para
penetrar 15 cm tomando 3 lecturas es decir la penetración es de 45 cm.
7.1.6. Aspectos sísmicos del suelo
De acuerdo con los resultados obtenidos de los trabajos de investigación del
subsuelo y de acuerdo con lo establecido en las Normas Sismo resistente, se pudo
determinar que el perfil del subsuelo del sector se encuentra en una zona de amenaza
sísmica intermedia con un coeficiente de importancia de 1.00 Grupo de uso I.
Donde se obtuvieron los siguientes parámetros geotécnicos para el estudio de
suelos para estructuras sismo-resistentes:
Tipo de Suelo E
Aa 0.15
Av 0.20
Fa 2.20
50
De acuerdo con la microzonificación sísmica de Bogotá, Decreto 523 del 16 de
diciembre de 2016:
Figura 28: Selección de parámetros de diseño de acuerdo al tipo de suelo, (Ministerio de Ambiente, 2010).
7.1.7. Conclusiones y recomendaciones Geotécnicas
En el estudio realizado se concluye y recomienda que la mejor alternativa de
cimentación para el proyecto es:
Utilizar zapatas aisladas, con viga de amarre para minimizar el riesgo de
asentamiento diferencial, cimentando a una profundidad de fundación de Df >= 2.50
51
deben estar soportadas sobre una capa de 30 cm de material granular tipo SBG-1,
compactada en 2 capas de 15 cm, al 95% del Proctor modificado.
Donde se entregan los parámetros de capacidad portante, asentamiento total
estimado para estructura.
TIPOLOGÍA CAPACIDAD PORTANTE (Ton/m2)
Zapatas continuas 12.60
Zapatas cuadradas 14.20
Zapatas aisladas rectangulares 14.20
Asentamiento total estimado: 21.7 mm
7.1.8. Información proceso constructivo y posibles modificaciones
No hay información existente sobre el proceso constructivo ni sus posibles
52
8.2.VERIFICACIÓN DEL ESTADO ACTUAL ESTRUCTURA, NSR10 – A.10.2
En esta etapa se lleva a cabo el estudio y recopilación de información previa sobre el
paciente donde:
a) Disposición de documentos descriptivos de diseño: Para este caso en particular no hay documentos descriptivos de diseño de la estructura, por lo cual no es posible realizar una
concordancia con la construcción tal como se encuentra en el momento.
b) La calidad de la construcción es posible catalogarla como buena, es una construcción bastante estable, cuenta con los elementos estructurales necesarios, la esbeltez de los
elementos es también la adecuada, los acabados arquitectónicos son los suficientes, algunos
como el enchape aumenta el peso de la estructura, sin embargo, no se encuentra puesta en
exceso.
Los demás elementos originales de la edificación son difíciles de definir debido a que
fueron retirados y se instalaron los que se encuentran actualmente, es decir, no hay forma
de saber cuáles eran los originales.
c) El estado de conservación de la estructura es regular, se observa que existen muchas lesiones las cuales no han sido intervenidas adecuadamente, la fachada se encuentra en mal
estado, sin embargo, internamente se observa que se han venido haciendo reparaciones con
53
d) En el presente documento se encuentra consignado el levantamiento de lesiones mediante el cual se evalúan las fallas locales, deflexiones, corrosión, entre otras, contenido en el
capítulo seis.
e) Uno de los principales problemas que presenta la estructura en este momento es la existencia de asentamientos de la cimentación y/o de la estructura.
f) Indagando con la comunidad se puede obtener que como eventos extraordinarios se tiene lo siguiente:
• Presencia de sismos de baja magnitud
• Aumento en el tráfico vial de la Avenida Ciudad de Cali
• Instalación de acabados que aumentan la carga
8.2.1. Estado del sistema estructural A.10.2.2.
A continuación, se realiza una evaluación del estado del sistema estructural de forma
cualitativa basándose en la calidad del diseño y construcción del paciente:
8.2.2. Calidad del diseño y la construcción de la estructura original
Según lo solicita la NSR – 10, la calificación para este ítem es de “Buena”, aunque
54
el estudio de suelos, es posible concluir que fue hecho según se requiere, los
elementos empleados en el estudio fueron los adecuados y bien empleados basándose
en la normativa vigente, además, para la tecnología existente se realizó correctamente.
De lo demás no se posee información ni registros, sin embargo, basándose en lo
observado es posible concluir que los anclajes y amarres fueron los adecuados ya que
no se observan problemas estructurales de este tipo en el paciente.
8.2.3. Estado de la Estructura
La calificación para el estado de la estructura es de “Regular”, basándose en la
edad de la edificación y el historial de sismos ocurridos en Colombia y que afectaran
directamente Bogotá, es posible decir que no hay presencia de este elemento para que
diera paso a una afectación notable o fuerte en la estructura.
Se observa una gran cantidad de fisuras y algunas grietas sobre la estructura en
puntos que sugieren que la estructura sufrió de un fuerte asentamiento diferencial que
produjo estos cambios en la estructura. La corrosión en armaduras puede llegar a estar
presente en baja medida, sin embargo debido a las fisuras presentes puede existir la
posibilidad de que este pueda empezar a ser un problema en el estado actual de la
estructura, se han realizado reformas al interior de la vivienda a baja escala, una placa
de entrepiso se encuentra fisurada de tal forma que puede indicar una deflexión
excesiva en la estructura, todo esto nos lleva a concluir el estado bajo el cual se realizó
55
8.3.EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE NSR10 – A-10.4.
Para este ítem se realiza la determinación del estado actual de la estructura para resistir
adecuadamente las cargas prescritas por la NSR – 10.
8.3.1. Solicitaciones equivalentes NSR10 – A.10.4.2.
8.3.2. Movimientos sísmicos para un nivel de seguridad equivalente al de una edificación nueva A.10.4.2.1.
Para esto se siguieron cada uno de los pasos que se encontraban contenidos en el
titulo A capitulo A.2. Donde, se obtuvieron los siguientes resultados:
Nivel W(kN) h (m) hi(m) mi(kN*s2/m) mi*hi(kN*s2 ) Ct α Ta k
Cubierta 1900 8,4 2,8 193,88 542,86 0,047 0,90 0,12 1,00
Tercero 2800 5,6 2,8 285,71 800,00 0,047 0,90 0,12 1,00
Segundo 2750 2,8 2,8 280,61 785,71 0,047 0,90 0,12 1,00
Primero 0 0 0 0 0,00 0,047 0,90 0,00 1,00
PARA BOGOTÁ
Av 0,2
Fv 3,2
I 1
Aa 0,15
56
T 0,13
Cvx M Tc TL Sa g Vs Fx(kN) V(kN)
786,393 760,20 0,80 7,68 0,96 9,8 7124,06 5602311,86 1816,88
1,018 7253,59 2677,50
0 0,00 2629,69
0 0,00 0,00
8.3.3. Movimientos sísmicos para un nivel de seguridad limitada
Siguiendo lo establecido por la NSR – 10, se realiza la determinación del
movimiento sísmico, dando como resultado el siguiente valor para una edificación
ubicada en la Región 4 (según A.10.3), donde se obtuvo el valor de Ae= 0,13.
8.3.4. Clasificación del sistema estructural
El sistema estructura del paciente está catalogado según el capítulo A.3.2. Como
sistema de pórtico DES (Capacidad Especial de disipación de energía) en concreto
8.3.5. Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R′
Debido a que la información existente es nula, se permite utilizar el valor de R′
correspondiente a tres cuartos del valor que fija el capítulo A.3 para el mismo sistema
57
8.3.6. Fuerzas sísmicas
Las fuerzas horizontales sísmicas obtenidas mediante el método de la fuerza
horizontal equivalente fueron de:
Nivel Fx(kN)
Cubierta 5602311,86
Tercero 7253,59
Segundo 0,00
Primero 0,00
8.4.Análisis elástico de la estructura y su cimentación para las solicitaciones equivalentes A.10.4.2.8.
Donde se obtiene el valor de E:
8.4.1. Resistencia existente de la estructura NSR10 A.10.4.3.3.
Este valor es determinado por el criterio del diseñador al momento de hacer la
evaluación con base a la información disponible.
58
8.4.2. Resistencia efectiva a partir de resistencia existente A.10.4.3.4.
Este valor se determina mediante los coeficientes de reducción de resistencia obtenidos
en el capítulo A.3.3.3. Y basándose en la calidad del diseño y la construcción
anteriormente definido como “Buena”, se obtiene que Φc y Φe es igual a 1.
8.4.3. Obtención de índice de sobreesfuerzo
Según lo solicitado se realizó una evaluación estructural bajo las condiciones de un
sismo. Con el fin de realizar una revisión del diseño de cada elemento estructural, se
emplearon las combinaciones de carga nombradas en el titulo B.2.4.2., las cuales son las
siguientes:
1.4D
1.2D+1.6L+0.5Lr
1.2D+1.6Lr+1.0L
1.2D+1.0L+0.5Lr
1.2D+1.0E+1.0L
0.9D
59
Donde se tiene que D es la carga muerta, L la carga viva, Lr caga viva sobre la cubierta
y E la carga sísmica.
Además, teniendo en cuenta las condiciones de carga a las cuales la estructura se
encuentra sometida, es necesario aplicar las siguientes combinaciones de carga
adicionales, completando un total de 21 combos de diseño
1. 1.4D0+1.4DL
2. 1.2D0+1.2DL+1.6LL+0.5LLR
3. 1.2D0+1.2DL+1LL+1.6LLR
4. 1.2D0+1.2DL+1LL+0.5LLR
5. 1.2D0+1.2DL+1LL+1EQX+0.3EQY
6. 1.2D0+1.2DL+1LL-1EQX-0.3EQY
7. 1.2D0+1.2DL+1LL+1EQX-0.3EQY
8. 1.2D0+1.2DL+1LL-1EQX+0.3EQY
9. 1.2D0+1.2DL+1LL+0.3EQX+1EQY
10. 1.2D0+1.2DL+1LL-0.3EQX-1EQY
11. 1.2D0+1.2DL+1LL+0.3EQX-1EQY
12. 1.2D0+1.2DL+1LL-0.3EQX+1EQY
13. 0.9D0+0.9DL
14. 0.9D0+0.9DL+1EQX+0.3EQY
15. 0.9D0+0.9DL-1EQX-0.3EQY
60 17. 0.9D0+0.9DL-1EQX+0.3EQY
18. 0.9D0+0.9DL+0.3EQX+1EQY
19. 0.9D0+0.9DL-0.3EQX-1EQY
20. 0.9D0+0.9DL+0.3EQX-1EQY
21. 0.9D0+0.9-0.3EQX1EQY
Donde, D0 es el peso propio de los elementos estructurales, DL el peso adicional que
soportara la estructura, LL la carga viva, LLR carga viva sobre la cubierta, EQX la carga
sísmica en sentido X y EQY la carga sísmica en el sentido Y.
8.4.4. Relación entre demanda y Capacidad
Debido a que el estudio se está realizando a una estructura existente, es necesario
determinar si la edificación actual se encuentra en la capacidad de resistir y comportarse
correctamente de acuerdo a lo que está establecido en la actual Norma Sismo Resistente.
Basándose en lo anterior, y con base a los resultados se obtienen diferentes parámetros
mediante los cuales es posible calificar el grado de vulnerabilidad a través de la relación
entre demanda y capacidad de la estructura, lo cual es posible definirse mediante el análisis
de los índices de sobreesfuerzo y flexibilidad definidos a continuación.
8.4.5. Índice de Sobreesfuerzo de los elementos
Este índice está referido a cada elemento estructural de forma individual. El cual se
determina comparando la resistencia efectiva de cada uno de los elementos actuales vs los
61
De esta forma, dividiendo el esfuerzo sobre la resistencia efectiva de cada elemento, es
posible obtener un índice el cual es mayor a la unidad, lo cual significa que ese elemento
aun le hace falta cierta cantidad de refuerzo para poder absorber correctamente las nuevas
cargas. Los demás elementos como lo son la resistencia efectiva de los elementos
existentes se evalúan basándose en la calificación dada de calidad y estado de la
construcción y afectándola con los factores de reducción anteriormente determinados.
En resumen, la resistencia efectiva de los elementos existentes se evalúa teniendo en
cuenta la calificación en cuanto a calidad y estado de la construcción, afectándola por
los siguientes factores de reducción:
• Reducción de resistencia por calidad de la obra: Φc = 1.0
• Reducción de resistencia por estado de la estructura: Φe = 1.0
El índice de sobreesfuerzo de la estructura actual corresponde al mayor valor
obtenido de los índices para los elementos.
De los resultados obtenidos se puede concluir que dichos índices sobrepasan en
algunos elementos los valores permitidos por las actuales normas, por lo tanto, se
62
8.4.6. Obtención de índice de flexibilidad
Este índice indica que la estructura posee cierta susceptibilidad a poseer deflexiones o
derivas excesivas, con respecto a las permitidas. Para construcciones convencionales, es
decir estructuras con placas de entrepiso concentran su masa en puntos donde se forman
diafragmas rígidos; la evaluación de la deriva se realiza basándose en el desplazamiento
horizontal como dice en la norma como el desplazamiento horizontal relativo entre dos
puntos dispuestos en la misma línea vertical en dos pisos o niveles consecutivos.
Una vez hecha la modelación se obtiene la respuesta en términos de derivas. El control
de los desplazamientos excesivos causados por fuerzas sísmicas en la estructura evita el
aumento de momentos ocasionados por los ocurridos en elementos principales del pórtico
y esto genera que se evite el daño a elementos estructurales.
Al realizar el análisis de índices de flexibilidad sobre los módulos de la estructura, se
encontró, para la cubierta un valor de 1.99, para Piso 03 un índice de 2.91, para Piso 02
un índice de 3.55 y para el Piso 01 un índice de 3.18.
En general el índice de flexibilidad de la estructura es 3.70 y su grado de vulnerabilidad
sísmica como una fracción de la rigidez es de 0.28. De acuerdo a los valores encontrados
se puede afirmar desde el punto de vista flexibilidad que la edificación no cumple con el
reglamento NSR‐10 y presenta un inadecuado comportamiento de su estructura y su
contenido, por lo cual se deberá rigidizar la estructura controlando los
