FACULTAD DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
CIVIL
CIVIL
VICERRECTOR
VICERRECTORADO
ADO DE
DE INVESTIGACIÓN
INVESTIGACIÓN
“DETERMINACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS
“DETERMINACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS
PATOLOGÍAS EN COLUMNAS, VIGAS Y MUROS DE
PATOLOGÍAS EN COLUMNAS, VIGAS Y MUROS DE
ALBAÑILER
ALBAÑILERÍA
ÍA CONFINADA
CONFINADA DEL
DEL P
PABELLÓN
ABELLÓN N°
N° 04
04
DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA INMACULADA DE
DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA INMACULADA DE
LA MERCED – CHIMBOTE, PROVINCIA DEL SANTA,
LA MERCED – CHIMBOTE, PROVINCIA DEL SANTA,
DEPARTAMENTO DE ANCASH, ABRIL 20!“
DEPARTAMENTO DE ANCASH, ABRIL 20!“
PROYECTO DE TESIS
PROYECTO DE TESIS
PRESENTADO POR"
PRESENTADO POR"
#ORD
#ORDY ALE$ANDER ANTICON
Y ALE$ANDER ANTICONA PINCO
A PINCO
ASESOR"
ASESOR"
ING% GON&ALO MIGUEL LEON DE LOS RIOS
ING% GON&ALO MIGUEL LEON DE LOS RIOS
CHIMBOTE' PERU
CHIMBOTE' PERU
ABRIL 20!
ABRIL 20!
3.
3. ININTRTRODODUCUCCICIÓNÓN..
En el campo de la ingeniería civil el estudio de las patologías en las En el campo de la ingeniería civil el estudio de las patologías en las edificaciones es de suma importancia ya que dicho estudio podrá determinar edificaciones es de suma importancia ya que dicho estudio podrá determinar el estado actual de la construcción y por ende su serviciabilidad evitándose el estado actual de la construcción y por ende su serviciabilidad evitándose así posibles situaciones de alto riesgo que atenten contra la salud y la así posibles situaciones de alto riesgo que atenten contra la salud y la tranquilidad de la
tranquilidad de la comunidad.comunidad.
Las patologías estructurales son cada una de las manifestaciones observables Las patologías estructurales son cada una de las manifestaciones observables de un problema constructivo. Se trata de un síntoma o un efecto final del de un problema constructivo. Se trata de un síntoma o un efecto final del proceso
proceso patológico patológico en en cuestión. cuestión. Existiendo Existiendo diferentes diferentes tipos tipos de de patologías,patologías, primarias
primarias y y secundarias, secundarias, diferenciadas diferenciadas por por el el hecho hecho de de que que en en muchasmuchas ocasiones, una patología es, a su ve, origen de otra! así mismo se pueden ocasiones, una patología es, a su ve, origen de otra! así mismo se pueden presentar dos o
presentar dos o más patologías amás patologías afectando una mfectando una misma área de la eisma área de la estructura.structura. En el contexto donde nos encontramos actualmente, podremos observar que En el contexto donde nos encontramos actualmente, podremos observar que mu
muchchas as de de nunuesestratras s ededifificicacacioionenes s lolocacaleles s prpresesenentatan n papatotolologígías as en en susu estructura, ya sea porque han cumplido su periodo de dise"o, un mal proceso estructura, ya sea porque han cumplido su periodo de dise"o, un mal proceso constructivo, un mal dise"o en las cargas que soportara la estructura o constructivo, un mal dise"o en las cargas que soportara la estructura o diversos factores por la cual se
diversos factores por la cual se presenten.presenten.
El fin de esta investigación es determinar las diferentes patologías que El fin de esta investigación es determinar las diferentes patologías que presenten nue
presenten nuestra estructura y anastra estructura y analiar la gravedad de liar la gravedad de cada una de cada una de ellas.ellas.
La estructura a estudiar es el pabellón #$ % de la institución educativa La estructura a estudiar es el pabellón #$ % de la institución educativa &nmaculada de la 'erced la cual se encuentra ubicada en el (ueblo )oven la &nmaculada de la 'erced la cual se encuentra ubicada en el (ueblo )oven la *alana, localiada en el +errocarril sn, en el distrito de
*alana, localiada en el +errocarril sn, en el distrito de -himbote, provincia-himbote, provincia del Santa,
del Santa, departamento de ncash.departamento de ncash.
La &nstitución Educativa &nmaculada de la merced es una de las instituciones La &nstitución Educativa &nmaculada de la merced es una de las instituciones más emblemáticas de nuestro distrito, sirviendo a la comunidad por más de más emblemáticas de nuestro distrito, sirviendo a la comunidad por más de /0 a"os ininterrumpidos! con tantos a"os en funcionamiento es lógico que su /0 a"os ininterrumpidos! con tantos a"os en funcionamiento es lógico que su es
estrtrucuctutura ra prpresesenente te papatotolologígíasas, , dedebibido do al al titiemempo po de de seservrvicicio io y y popor r loloss diferentes eventos climatológicos a la que ha sido
diferentes eventos climatológicos a la que ha sido sometida.sometida.
2 2
1abi2ndose constatado la realidad de la institución sobre la presencia de patologías! es por tal motivo que en el presente informe se recopilan los datos para la investigación desde un enfoque cualitativo, estudiando las patologías que presentan las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada de la estructura del pabellón #$ 3% de la institución ya antes mencionada, mediante muestras de inspección visual, siendo la base de dicha investigación, la información científica adquirida y los antecedentes que la avalan.
(or lo anteriormente expresado, el enunciado del problema de investigación es el siguiente4 ¿Cuáles son los tipos de patologías existentes en las columnas, igas ! mu"os de al#a$ile"ía con%inada del pa#ell&n N' () de la Instituci&n *ducatia Inmaculada de la +e"ced, del dist"ito de Cim#ote, p"oincia del -anta, depa"tamento de ncas ! a /u0 niel de mani%estaci&n se encuent"a la est"uctu"a1
). 2N*+I*NTO D* IN4*-TI5CIÓN.
).6. 2lanteamiento del p"o#lema.
a7 Ca"acte"i8aci&n del p"o#lema.
5oda proyecto constructivo, en su etapa de dise"o, se analian las cargas a la que estará sometida la estructura, el tipo de suelo y los agentes a la que estará expuesta, tomando así las medidas adecuadas que permitan obtener una edificación de eficiencia óptima.
Sin embargo en el campo de la ingeniería civil nada es exacto, y por ello, en el proceso constructivo, se está expuesto a errores que generen con el correr del tiempo patologías en la estructura. 5omando en cuenta tambi2n la realidad en la que nos hallamos, donde la falta de mantenimiento y por ende la fatiga de la estructura por su tiempo de uso, es un factor que afecta a la mayoría de las edificaciones en nuestra localidad, por ello se hace de necesidad prioritaria la determinación y evaluación de las patologías del concreto, las cuales se manifiestan de diversas formas como son grietas, pulimentos, descascaramientos, pandeos, desmoronamiento por salitre, etc.
Las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, tiene a la actualidad un tiempo de servicio de /3 a"os, en todo ese periodo de tiempo la estructura ha sido sometida a diferentes factores que han provocado el desgaste en la misma.
La antig6edad de la estructura sumada a las cargas que soporta periódicamente, los eventos de la naturalea a la que ha sido expuesta
tales como el terremoto del a"o 7893 ocurrido en ncash, y el tipo de suelo que recibe las cargas trasmitidas por la estructura! entre otros factores han provocado en esta la aparición de patologías que nos sirve de indicadores para conocer el estado actual de la edificación. :e acuerdo a lo expuesto, es necesario e;ecutar un proceso de investigación descriptiva del estado en se encuentra el pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa, con la finalidad de determinar y evaluar las lesiones de concreto en las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada correspondientes! para luego elaborar un informe con los resultados y conclusiones que son materia del presente proyecto de investigación denominado4 <:eterminación y evaluación de las patologías en columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced =
-himbote, provincia del Santa, departamento de ncash, bril >37/?
#7 *nunciado del p"o#lema.
@-uáles son los tipos de patologías existentes en las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, distrito de -himbote, provincia del Santa, departamento de ncash, y a qu2 nivel de manifestación se encuentra la estructuraA
).9. O#:etios de la inestigaci&n.
).9.6. O#:etio gene"al.
:eterminar los tipos e incidencia de patologías que se presentan en las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, distrito de -himbote, provincia del Santa, departamento de ncash, y su nivel o grado de afectación en la estructura.
).9.9. O#:etios especí%icos.
B :eterminar el tipo de patologías que se presenta en las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, distrito de -himbote, provincia del Santa, departamento de ncash.
B :eterminar el nivel o grado de afectación de las patologías en las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, distrito de -himbote, provincia del Santa, departamento de ncash
).3. ;usti%icaci&n de la inestigaci&n.
La presente investigación se ;ustifica por la necesidad de conocer las diversas patologías que se presentan en una edificación y en especial en aquellas que se presentan actualmente en las columnas, vigas y muros de alba"ilería confinada del pabellón #$ 3% de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, distrito de -himbote, provincia del Santa, departamento de ncash.
La presente investigación se ;ustifica, en que no afectara de ningCn modo la estructura a estudiar, realiándose solo inspecciones visuales para conocer el estado actual de la misma.
La presente investigación se ;ustifica con el fin de poder ostentar el bachillerato en la carrera de ingeniería civil otorgado por la Dniversidad
-atólica Los ngeles de -himbote.
La presente investigación será de importancia para la directiva de la &nstitución Educativa &nmaculada de la 'erced, distrito de -himbote, provincia del Santa, departamento de ncash, ya que gracias a esta, se podrá conocer el nivel de vulnerabilidad del pabellón #$3% perteneciente a su institución educativa! de ese modo, adoptar un mecanismo conveniente y oportuno para la seguridad de los ;óvenes estudiantes que alberga dicha institución.
<. +RCO T*ORICO = CONC*2TU.
<.6. ntecedentes.
<.6.6. ntecedentes inte"nacionales.
a7 >*-TUDIO D* CON-OIDCIÓN ?@RIC CCI. NI-I- , DI5NO-I- D* 2TOO5I- =
2NO-D* 2RO=*CTOAB67
Fbanto ). >37>G Edificio industrial, construido en 7088, final del siglo H&H, Se trata de una edificación a % vientos, con una nave principal de (* I % ,más dos naves laterales de (b I >, y un anexo situado en la nave principal de (b I> , la superficie total construida es de /.%>7,33 m>. La estructura se realio con pórticos Dnidireccionales de 1ormigón armado, pilares, ;ácenas, y soleras de cemento armado conectadas solidariamente a la estructura principal, mediante el sistema 1ennebique.
Resumen del estudio patol&gico en est"uctu"a enne#i/ue
(atologías en pilares Los pilares de toda la estructura de for;ados no presentan síntomas o presencia de lesiones, en algunos casos podemos detectar algunas roturas que se han realiado de manera controlada para obtener muestras para el estudio del hormigón de pilares, y como tal no las consideramos como lesiones o patologías. (or tanto las
patologías de pilares son inexistentes. (atologías en vigas, viguetas y losa de hormigón armado :e las fichas realiadas, ;unto con los planos de patologías ad;unto y el estudio fotográfico, podemos decir que las patologías detectadas son de tipología no estructural. (atologías en +achadas :el estudio fotográfico y la ficha realiada, ;unto con los planos de patologías ad;unto, podemos decir que las patologías detectadas en sistema de fachadas son de tipología no estructural.
Diagn&stico de la est"uctu"a de %o":ados ! %acadas
La finalidad de este apartado es determinar y argumentar un diagnóstico, a partir del estudio de lesiones en la estructura de for;ados y de fachada, de las patologías encontradas en el edificio, de forma comentada y gráfica en los planos y fotografías ad;untos, donde tambi2n se define de manera gráfica el grado de la patología en cada caso. En todo momento, tanto en el estudio patológico realiado con fichas o en los planos de patologías, se acompa"a de fotos del estado actual del edificio, para poder ver detalles de las lesiones y patologías existentes. :el estudio patológico hemos detectado
las siguientes lesiones4
B -arbonatación del hormigón
B 1umedad accidental y por infiltración
B +isuras grietas en elementos de hormigón armado B :esprendimientos de hormigón
B Jxidación y corrosión de las armaduras B :eterioro de elementos de cubierta
B Suciedad y organismos vegetales en fachadas y estructura B Erosión física y mecánica de fachadas
Diagn&stico ! a"gumentos
partir del estudio del origen de las lesiones detectadas, podemos afirmar que no existen patologías estructurales, y que las patologías encontradas son de carácter no estructural. Ka que estas
son causadas por factores atmosf2ricos, exposición al -J>, agua de lluvia, viento, ambiente marino, niebla salina, que han actuado directamente en la estructura de for;ados, debido al estado del edificio! cubiertas muy malogradas, parcialmente derrocadas e inexistentes, carpinterías de cierre en fachadas inexistentes, muy deterioradas, sin vidrio y ;unto a la falta o poco recubrimiento de los elementos de hormigón y su porosidad. Las consecuencias se manifiestan en las siguientes lesiones o patologías4
B -arbonatación del hormigón.
B Jxidación y corrosión de las armaduras.
B +isuras grietas en elementos de hormigón d. :esprendimientos de 1ormigón e. Erosión física, mecánica B 'icroorganismos, Suciedad de +achadas y de sistema de
for;ados.
1ay que decir que las patologías de origen no estructural, han producido en algunos casos lesiones que comprometen los elementos de la estructura! por e;emplo, La humedad infiltrada ;unto con la carbonatación de los recubrimientos de las barras de armaduras Fpatología no estructuralG, han producido fisuras del hormigón siguiendo la posición de las armaduras que, segCn el estado avanado de la oxidación, tienen un tama"o considerable, produciendo desprendimientos del hormigón y p2rdida de sección
de las armaduras en algunos casos Fpatología estructuralG.
#7 >2TOO5 *-TRUCTUR = ?UNCION D*
*DI?ICIO UNI4*R-ITRIOAB97
Ffanador #, (2re ', (iscal -. >37>G El presente artículo es una reflexión del resultado a la evaluación de la (atología estructural y funcional del edificio de la Dniversidad +rancisco de (aula Santander Jca"a FD+(SJG, encontrándose manifestaciones
patológicas en el concreto y la mampostería con deterioros moderados y severos tales como la presencia de cultivos biológicos, oxidación del acero de refuero, eflorescencias, fisuramiento en la mampostería, entre otros. (ara establecer las causas que originaron estos deterioros mecánicos, se llevaron a cabo ensayos destructivos y noBdestructivos que permitieron determinar las características y propiedades mecánicas de los materiales de los elementos estructurales tales como el módulo de elasticidad y la resistencia a la compresión del concreto los cuales afectan la rigide de la edificación de acuerdo con las investigaciones realiadas por ichart y *roMn F78N%G y con el código -olombiano de construcción, denominada como la #orma Sismo esistente del >373 F#SB73G. +uncionalmente las instalaciones del edificio presentaron niveles de ruido que van desde /8.8 hasta 777.> decibeles Fd*G los cuales exceden los límites máximos establecidos por 'inisterio de mbiente, Oivienda y :esarrollo 5erritorial F>33PG. :e los resultados obtenidos se plantean conclusiones importantes relacionadas con la vulnerabilidad sísmica y posible reforamiento estructural del edificio de la D+(SJ.
Conclusiones
Esta investigación permitió establecer que la perdida de Ecesde alrededor de P veces del esperado para una edificación nueva. Esta degradación en el concreto genera sobre las edificaciones construidas antes de 7880 un aumento en su deformación de tal forma que no se a;usta a los requerimientos actuales de una deriva máxima permitida menor al 7Q, pues la deriva máxima encontrada es de 70./>Q, esto obligará a la edificación a ser reforada a fin de cumplir lo dispuesto en la #SB73. El edificio presenta la patología de la columna corta la cual deberá ser
corregida. Esta patología puede generar excesos de fueras a
cortante donde se presenta la discontinuidad de muro cuando ocurran sismos. dicionalmente se encontró oxidación en la unión de columnas y apatas en el %8Q de las columnas auscultadas, cultivos biológicos y eflorescencias en la parte superior de la losa de cubierta y en la inferior respectivamente. La clasificación de ona de amenaa sísmica intermedia establecida en la #SB73 para las construcciones ubicadas en Jca"a con aceleraciones pico efectiva de 3.>3g, no ha sido excedida en los 7% a"os de registro acelerográfico del &#REJ'&#S. +uncionalmente se establece que los niveles de ruido son excedidos en gran proporción por lo que se recomienda la adecuación de las instalaciones con puerta acCsticas y ventanas dobles con vidrio fi;o para que este no interfiera con las actividades desarrolladas en las aulas, de lo contrario el edificio debe destinarse para un uso diferente a salones de clase.
<.6.9. ntecedentes nacionales
a7 >DEO- 2RODUCIDO- *N *DI?ICCION*- 2OR * T*RR*+OTO D* N-C D* 69 D* NO4I*+@R* D*
6FFGAB37
Fuiun :, San *artolom2 , 5orrealva :, Tegarra L. >37NG El martes 7> de #oviembre de 788P a las 774/8 Fhora localG, un sismo de magnitud P.P en la escala de ichter afectó la ona sur del (erC, especialmente a los departamentos de &ca y requipa en la costa y parte de los departamentos de yacucho y 1uancavelica en la sierra. El presente informe describe los da"os observados en las edificaciones ubicadas en las ciudades de &ca, (alpa y #aca. El sismo afectó principalmente las ciudades de #aca y (alpa, así como varios poblados de la sierra donde el da"o fue masivo en viviendas de adobe. Los da"os materiales se concentraron en las viviendas de adobe antiguas y nuevas, muchas de las cuales colapsaron. 5ambi2n se observaron da"os en estructuras de concreto armado,
especialmente colegios estatales de reciente construcción. 1ay algunas lecciones que deben ser aprendidas del da"o causado por este terremoto, y mucha repetición de errores que han sido detectados en sismos anteriores -onsiderando que la intensidad de este sismo fue moderada segCn la #orma Sísmica, han habido sin embargo muchos más da"os de lo esperable, lo cual indica que es necesario que se implementen políticas de prevención y reducción de la vulnerabilidad
sísmica de las edificaciones.
Da$os en edi%icios de conc"eto a"mado ! al#a$ile"ía.
En las construcciones de alba"ilería no reforadas de un piso y en las de alba"ilería confinada de hasta tres pisos, no se observaron da"os estructurales importantes, en cambio, los tabiques de alba"ilería, parapetos de aoteas, y similares, mostraron cuantiosos da"os. Los da"os observados en edificaciones de concreto armado se circunscriben principalmente a construcciones escolares de > y N pisos, donde fundamentalmente se presentaron los problemas de <columnas cortas?. dicionalmente, varios de los edificios estructurados en base a pórticos ubicados en las ciudades visitadas mostraron da"os reparables en su estructura así como en las escaleras, las cuales traba;aron aportando rigide y resistencia al con;unto. En algunos casos se produ;o la rotura de los tabiques y vidrios poniendo en riesgo la integridad física de las personas. Los problemas de columnas cortas en locales escolares se han dado en el (erC en los sismos del 79 de octubre de 78PP, N7 de mayo de 7893, N de octubre de 789% y 7P de febrero de 7898 Fref. P, 9, 0 y 8 respectivamenteG. 5ambi2n se conoce este problema desde hace a"os en otros países. El problema de las columnas cortas se presenta cuando
se utilian ventanas altas, empleando alf2iares de alba"ilería, que acortan la altura libre de las columnas adyacentes,
aumentando su rigide lateral en forma considerable, sin tener un aumento de resistencia similar. l producirse el sismo, las losas de los techos se desplaan horiontalmente, arrastrando al extremo superior de las columnas, 2stas por su flexibilidad chocan contra el alf2iar de alba"ilería Fmucho más rígido que la columnaG generándose una gran distorsión angular, lo que produce su falla por fuera cortante, falla que es de naturalea frágil y peligrosa. (osteriormente, la rigide de estas columnas disminuye considerablemente, lo que da lugar a problemas (BU Fcarga gravitacional exc2ntrica que provoca momentos flectores que incrementan adicionalmente la deformación lateralG. +inalmente, estalla el concreto del nCcleo y el refuero vertical termina pandeándose. Los colegios antiguos, cuya construcción data de hace %3 a"os aproximadamente, como el +ermín 5ang6is en la ciudad de (alpa, y el )osefina 'e;ía de *ocanegra en la ciudad de #aca, muestran fallas típicas en su estructura por el efecto de columnas cortas. En la 2poca en que se dise"aron y construyeron estos colegios no se acostumbraba aislar los alf2iares de las columnas. En uno de los pabellones de dos pisos del colegio +ermín 5ang6is de (alpa, en la ona de ventanas altas, existían muros de alba"ilería que iban de piso a techo en ambos lados de las columnas, los cuales incrementaron el área de corte y limitaron el desplaamiento del techo, con lo cual no se produ;o el problema de columnas cortas. En los colegios de construcción reciente Falrededor de 7 a"oG, como el +ermín del -astillo y el )os2 -. 'ariátegui ambos en Oista legre, y el :aniel . -arrión, todos de la ciudad de #aca, pudo notarse que el dise"o contemplaba la inclusión de ;untas sísmicas verticales, que trataron de aislar las columnas estructurales de concreto armado de los alf2iares de alba"ilería. Sin embargo, pudo notarse que estas ;untas tuvieron dimensiones insuficientes y otras veces fueron
mal construidas, por lo que no se pudo evitar la formación de las columnas cortas. Es importante resaltar que en uno de los pabellones de dos pisos del colegio +ermín del -astillo, las
columnas cortas carecían de estribos lo cual aceleró su falla, poniendo en riesgo de colapso total a ese pabellón.
Se observaron tambi2n da"os por fisuración generaliada de los tabiques y las columnas de arriostre, caída de parapetos no arriostrados, y rotura de vidrios. En algunos colegios se observó fisuración en las losas de los pisos y techos. Es interesante comentar que los colegios +ermín del -astillo y )os2 -. 'ariátegui se ubican en la ona más alta del distrito de Oista legre y podrían haber sufrido amplificaciones de las ondas sísmicas. El primero tuvo más da"os que el segundo a pesar de que las estructuras de los pabellones son similares. Esto podría deberse a que el colegio +ermín del -astillo está ubicado al borde de la ladera de un cerro Fdonde además la vereda de ingreso sufrió una grieta por asentamiento del sueloG, mientras que el )os2 -. 'ariátegui se ubica en una topografía más plana. parte de los defectos constructivos mencionados, se observó que algunas columnas de sección rectangular tenían su mayor dimensión en diferentes direcciones, lo cual podría ser causa de diferente comportamiento. En el colegio :aniel . -arrión, ubicado en la parte ba;a de la ciudad, uno de los pabellones de dos pisos carecía de vigas peraltadas en una de las direcciones, lo que indu;o a grandes desplaamientos laterales y abundantes da"os en columnas cortas y en elementos no estructurales. Las causas por las que locales escolares recientemente construidos, dise"ados de acuerdo a las normas vigentes sismoBresistentes tuvieran da"os importantes, debe ser motivo de un estudio detallado, porque se vuelve a repetir el fenómeno de las columnas cortas que se detectó tambi2n en los locales construidos hace %3 a"os.
#7 >IN-2*CCION*- T*CNIC- D* -*5URIDD *-TRUCTUR *N D*?*N- CI4I D* *-TDIO NCION *;*CUTD- 2OR * IN-TITUTO NCION D* D*?*N- CI4I = 2ICCIÓN D*
+*TODO TCH96AB)7
FSegura ), Rayoso +, Segura ). >33%G El local fue inaugurado el >9 de octubre de 78/>, no hay datos sobre su licencia de construcción. #o cuenta con licencia de funcionamiento al amparo de la Ley #$ N>0. #o se han alcanado planos correspondientes a las estructuras. :urante los Cltimos 7/ a"os aproximadamente se han venido haciendo remodelaciones Foficinas y SS11 de oficinas y tribunasG, y restauraciones Ftribunas de norte y surG.
4e"i%icaci&n est"uctu"al
Se ha encontrado parcialmente da"os o afectación en la estructura secundaria a nivel de las losas en las tribunas y graderías, por lo que podemos afirmar lo siguiente4
B :estrucción parcial del recubrimiento de la armadura y corrosión de la misma en forma notoria en diversos lugares de la estructura de losas que soportan las graderías de los espectadores y en la base de los grandes voladios de las tribunas de oriente y occidente. Estas fallas hacen prever que existe mayor da"o interior en el refuero del concreto, pues para que esto sea notorio a la vista ha pasado todo un proceso, primero de agrietamiento del concreto y luego corrosión interior de la armadura hasta lograr desprender la capa de recubrimiento, sin embargo, es posible la reparación ya que la mayor parte de la estructura tiene la suficiente calidad y conservación, permitiendo hacerse las reparaciones necesarias, de acuerdo a lo indicado en las especificaciones de la S5' F-B7/3G, S5' FB7/G y S5' F-BNNG.
B El agrietamiento de los bordes de las estructuras aleda"as, pone al descubierto en algunos casos, la armadura de refuero,
debido al traumatismo estructural que se produce cada ve que una solicitación sísmica actCa y la estructura no se mueve libremente, sino que choca entre ella.
B 1umedecimiento constante de diversos elementos estructurales, especialmente en losas, que afectará la estructura en grados imprevisibles. La mayoría de estos casos es por defectos de algunas instalaciones sanitarias que filtran agua, por inadecuado sistema de limpiea mediante riego de las
tribunas y por la falta de protección pluvial.
B #o se han observado agrietamientos en las estructuras principales, columnas y vigas.
Conclusiones
Existe evidencia de da"o moderado por los siguientes aspectos4
B :isminución de la capacidad portante de losas por corrosión de la armadura. #o cumplen con las condiciones de seguridad en defensa civil.
B 5raumatiación de la estructura por inadecuado tratamiento de ;untas sísmicas. #o cumplen con las condiciones de seguridad
en defensa civil.
B :eterioro de los elementos estructurales a nivel de losas donde se localian las graderías por efecto del humedecimiento constante por fugas en las instalaciones sanitarias y precipitación pluvial, originando el desprendimiento del recubrimiento parcial del concreto a nivel de losas. #o cumplen con las condiciones de seguridad en defensa civil. B Se verificó, el reemplao completo de la losa de concreto que
forma parte de las graderías en la ona de la tribuna norte, encontrándose en buen estado de conservación y sin da"os en dicho elemento. -umplen con las condiciones de seguridad en defensa civil.
<.9. @ases te&"icas de la inestigaci&n.
(revio al desarrollo de la presente investigación, es necesario determinar la definición de cada uno de los elementos estructurales escogidos para su
estudio. sí como tambi2n poder establecer los conceptos sobre la teoría científica de la cual se dará uso para poder determinar y evaluar cada elemento estructural.
<.9.6. Columnas, 4igas ! +u"os de al#a$ile"ía con%inada. a7 Columnas de conc"eto a"mado.
F-haparro +, :urán R. >330G. Las columnas son elementos verticales sometidos primordialmente por cargas a compresión, pero en realidad, tambi2n resisten una flexión simultánea, es decir, momentos flectores con respecto a los dos e;es principales de la sección transversal. Esta flexión biaxial, se debe al hecho de que las columnas forman parte de pórticos monolíticos, en donde las columnas ya sean esquineras o interiores soportan los momentos transmitidos por los apoyos de las vigas principales y secundarias.
El límite para el refuero longitudinal de elementos sometidos a compresión, no debe ser menor de 3.37 ni mayor de 3.3P veces el área bruta de la sección, además este refuero está compuesto como mínimo por cuatro barras. Elemento estructural cuya solicitación principal es la carga axial de compresión, acompa"ada o no de momentos flectores, torsión o esfueros cortantes y con un relación de longitud a su menor dimensión de la sección de N o más. F/G
i7 Tipo de Columnas.
F1armsen 5. >33>G. SegCn el tipo de refuero transversal las columnas se pueden clasificar en columnas con estribos o con refuero en espiral. Las primeras son generalmente de sección rectangular, cuadrada, 5 ó L, sin embargo, pueden tener forma triangular, octogonal, etc. Las varillas de acero longitudinal están dispuestas de modo que haya una en cada v2rtice de la sección. (or su parte, las columnas con refuero en espiral presentan unchado continuo provisto por una h2lice o espiral
de poco paso hecha de alambre o varilla de diámetro peque"o.
:eben contar como mínimo con P varillas longitudinales dispuestas circularmente.
SegCn la importancia de las deformaciones en el análisis y dise"o, las columnas pueden ser cortas o largas. Las columnas cortas son aqu2llas que presentan deflexiones laterales que no afectan su resistencia. (or el contrario, las columnas largas ven reducida su resistencia por ellas. Las columnas pueden ser de concreto armado exclusivamente o pueden incluir perfiles de acero estructural. En este caso se denominan columnas compuestas.FPG
#7 4igas de conc"eto a"mado.
F-haparro +, :urán R. >330G. Elemento estructural, horiontal o aproximadamente horiontal cuya dimensión longitudinal es mayor que las otras dos y su solicitación principal es el momento flector, acompa"ado o no de cargas axiales, fueras cortantes y torsiones. Las vigas son elementos estructurales no homog2neos, porque están compuestas de dos materiales diferentes Fconcreto y aceroG. 5raba;an fundamentalmente a flexión, aunque se presenta en cualquier sección transversal fueras internas normales a la sección que corresponden a los esfueros de flexión que resisten el momento flector que actCa en la sección! y fueras internas tangenciales o esfueros cortantes que resisten las fueras transversales o cortantes. F/G
c7 Uniones iga columna.
F-haparro +, :urán R. >330G. El dise"o de la conexión viga = columna debe tener como ob;etivo que su resistencia sea mayor que la de los elementos que se unen y que su rigide debe ser suficiente para no alterar la rigide de los elementos conectados. Los aspectos críticos en el comportamiento sísmico de las uniones entre vigas y columnas de concreto reforado son la adherencia, el cortante y el confinamiento. Las condiciones de adherencia para el acero longitudinal de las
vigas son desfavorables debido a que es necesario transferir esfueros elevados al concreto en longitudes relativamente peque"as. La situación es crítica no solo en conexiones extremas, donde es necesario anclar el refuero longitudinal, sino tambi2n en uniones interiores donde el signo de los esfueros debe cambiar de tensión a compresión de una a otra cara de la columna. -uando no se cuenta con la suficiente longitud de desarrollo del refuero que crua la conexión o cuando la resistencia en cortante es insuficiente para evitar agrietamiento diagonal en la conexión o cuando la resistencia en cortante es insuficiente para evitar agrietamiento diagonal.
F/G
d7 +u"os
F1armsen 5. >33>G. Los muros son elementos verticales que se usan para separar y cerrar espacios. unque son malos aislantes t2rmicos y acCsticos, se usan mucho en la construcción por sus propiedades resistentes. (or las cargas que reciben, pueden clasificarse en muros portantes, muros no portantes y muros estructurales o de corte. Los primeros son aqu2llos que soportan cargas verticales yo cargas horiontales perpendiculares a 2l mientras que los segundos sólo resisten su peso propio y eventualmente cargas horiontales. Los muros de sostenimiento y algunos muros de sótano pertenecen a este grupo. Los muros estructurales o de corte, llamados comCnmente placas, se diferencian de los dos anteriores porque reciben cargas horiontales paralelas a la cara del muro, las cuales generan importantes esfueros cortantes en la estructura. Los muros de corte pueden ser portantes o no portantes. FPG
i7 a l#a$ile"ía Con%inada
FVuroiMa ), Salas ). >338G. La alba"ilería confinada es aquel tipo de sistema constructivo en el que se utilian pieas de
ladrillo ro;o de arcilla horneada o bloques de concreto, de modo que los muros quedan bordeados en sus cuatro lados, por elementos de concreto armado. (or e;emplo, si se trata de un muro en el primer piso, los elementos confinantes horiontales son la cimentación y la viga de amarre, y los elementos confinantes verticales son las dos columnas de sus extremos. #ótese que la separación máxima entre columnas debe ser menor que dos veces la altura del entrepiso. F9G
<.9.9. 2atología en edi%icaciones de conc"eto a"mado. a7 2atología.
F-arre"o ), Serrano . >33/G. Es la parte de la ingeniería dedicada al estudio sistemático y ordenado de los da"os y fallas que se presentan en las edificaciones, analiando el origen, las causas, los síntomas y consecuencias de ellas, para que mediante la formulación de procesos, se generen posteriormente las medidas correctivas para lograr recuperar
las condiciones de desempe"o de la estructura! o sea, es la ciencia que permite un correcto diagnóstico de un problema patológico.F0G
#7 esiones.
F)elpo (, (adilla L. >373G. Son cada una de las manifestaciones observables de un problema constructivo. Se trata de un síntoma o un efecto final del proceso patológico en cuestión. Existiendo diferentes tipos de lesiones, primarias y secundarias, diferenciadas por el hecho de que en muchas ocasiones, una lesión es, a su ve, origen de otra. Las lesiones no suelen aparecer solas sino confundidas entre sí. Las lesiones secundarias son consecuencia de lesiones anteriores.F8G
<.9.3. Clasi%icaci&n de las patologías segJn el o"igen del agente causante
Fvenda"o E. >33PG. El concreto es un material que interactCa con el medio ambiente. :ependiendo de sus características de permeabilidad y porosidad, y de la agresividad del medio que
rodea a la estructura, pueden ocurrir procesos de deterioro de carácter químico, mecánico, físico y biológico.
El microclima o medio ambiente inmediato que rodea a la estructura se caracteria por las condiciones de humedad, de temperatura, de presión y la presencia de agentes agresivos. Los agentes agresivos en los casos de los ataques químicos y biológicos están constituidos por sustancias, generalmente en estado líquido o gaseoso. En los casos de deterioros del tipo mecánico y físico, las causas pueden ser debidas a sobrecargas, impactos y cambios de temperatura y de humedad. La penetración, la velocidad del deterioro o los efectos de un agente agresivo, depende tanto del concreto y microclima, como de los mecanismos de transporte e interacción que se dan en el sitio. Entre los mecanismos de transporte de sustancias agresivas, se tiene4 el transporte por aire cargado de humedad, por agua de lluvia, salpicaduras y por inmersión.F73G