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ENSAYO

FALLAS EN EDIFICACIONES

______________________________________________________

AUTOR:

HUANCAS HUANCAS CESAR.

ARTURO SANCHEZ SIPION.

____________________________________________________

ASESOR:

EDULGERIO FERNANDEZ DIAZ

____________________________________

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:

ADMINISTRACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN

_____________________________

CHICLAYO – PERÚ

2013


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Escuela Profesional de Ingeniería Civil

INDICE

INDICE................................................................................................................1

INTRODUCCIÓN................................................................................................2

OBJETIVOS......................................................................................................... 4

P!NTE!"IENTO DE PROBE"!.................................................................5

Ensayo de fallas estructurales en edicaciones. Página 1


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INTRODUCCIÓN

A medida que las ciudades se desarrollan son mayores sus requerimientos de

vivienda, transporte y comunicacin, lo que se traduce en la necesidad de nueva y más

moderna infraestructura. Ante este requerimiento, el ingeniero civil de!e estar

preparado t"cnicamente para afrontar los nuevos desaf#os con la mayor

responsa!ilidad y preparacin posi!le.

En tal sentido, el desarrollo del presente tema de ensayo se torna muy

importante porque permite consolidar, refor$ar y ampliar los conocimientos !ásicos de

dise%o estructural vertidos al estudiante de &ngenier#a civil.

'os fuertes terremotos acontecidos en las diversas $onas s#smicas de nuestro

planeta, (an de)ado en evidencia la directa relacin entre los despla$amientos laterales

y el nivel de da%o estructural y no estructural presentado en las edicaciones.

El termino ingenier#a estructural se aplica a la especialidad de la ingenier#a civil

que permite el planeamiento del dise%o de las partes que forman el esqueleto

resistente de las edicaciones más tradicionales como edicios ur!anos,

construcciones industriales, puente, estructuras de desarrollo (idráulico y otras.

El esqueleto estructural forma un sistema integrado de partes, denominadas

elementos estructurales* vigas, columnas, losas, $apatas de cimentacin y otros.

A menudo se requiere resolver pro!lemas de elevada comple)idad que se

resuelven mediante t"cnicas de elementos nitos que o!ligan a penetrar en los calculo

diferencial e integral de diversas varia!les, temas de alge!ra l#neal, ecuaciones

diferenciales y m"todos num"ricos.

'a actividad profesional del ingeniero estructural se inicia con un !osque)o

arquitectnico de la futura edicacin, en el cual se comien$an a denir las

dimensiones generales tanto en planta como en al$ado. +ompara las alternativas

referentes al material !ásico de construccin* la conveniencia de usar concreto

refor$ado o pre esfor$ado, acero, madera, mamposter#a connada o refor$ada,


http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTES


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aluminio u otras posi!ilidades más recientes. Asimismo dene previamente las

dimensiones longitudinales y transversales de los elementos estructurales. En la

ingenier#a estructural de las o!ras ur!anas, el tra!a)o entre arquitectos e ingenieros

resulta a menudo insepara!le.

enidas las caracter#sticas geom"tricas preliminares se pasa al proceso de pre

dimensionamiento de los elementos estructurales* dimensiones de las vigas y

columnas, caracter#sticas de la cimentacin, denicin de escaleras, muros de

contencin, posicin de ductos de aire acondicionado. 'uego se eval-a las cargas que

soportara la edicacin* cargas muertas que son cargas que no var#an dentro de la

estructura ni a lo largo del tiempo cargas vivas que var#an en espacio o en el tiempo,

por el e)emplo, el peso de los ocupantes y los mue!les.

El ingeniero a cargo de!e anali$ar las fuer$as de reaccin y deformaciones que

del esqueleto resistente de!ido a las cargas. Para esto muc(os ingenieros. /uc(os

ingenieros disponen de programas computari$ados en sus ocinas para la solucin de

los pro!lemas corrientes. Algunos de los programas empleados tienen capacidades

gracas que generan di!u)os de las fuer$as internas y deformaciones para muc(os

estados de carga. 0i las fuer$as internas orsin, momento 3eor y cortante

o!tenidas del análisis resultan compati!les con las resistentes y las deformaciones se

suponen terminada la primera fase del procedimiento. 0e pueden cometer errores al

conar demasiado en los resultados automati$ados. 0i algo falla y no (ay quien reviseel producto automati$ado puede (a!er consecuencias como p"rdidas (umanas y de

capital.

'uego se procede al renamiento del dise%o* se trata de llegar a un modelo que

resulte de modo ra$ona!le más econmico y funcional al decir ra$ona!le queremos

decir que se tenga en cuenta la facilidad constructiva de lo que se anali$a y se dise%a.

'a fase de ela!oracin de los planos de!e ser e)ecutada por ingenieros de alta

eperiencia !uscando que en denitiva los planos contengan lo que se de!e de

construir. 'os planos de construccin de!en de ser claros, indicando los materiales a

usar, detalles de refuer$o, con las indicaciones precisas de las dimensiones y de las

etapas previstas. Además de!en de ser ela!orados previendo que el constructor no se

vea o!ligado a tomar medidas a escalas ni (acer deducciones.

El ingeniero civil mane)a diversos materiales en la especialidad estructural.

/ateriales (omog"neos como el acero, la madera, el aluminio. El acero es el de mayor


http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml


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uso en perles de grandes dimensiones como los de seccin & de alma llena, canal,

angulares. 7tro material muy utili$ado es el resultado de la com!inacin del acero y el

concreto, llamándose concreto refor$ado o armado.

El ingeniero estructural de!e profundi$ar sus conocimientos so!re elcomportamiento de los materiales con los cuales se construyen las edicaciones.



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OBJETIVOS

'os 7!)etivos que se plantean para el desarrollo del siguiente ensayo son*

Profundi$ar los conocimientos acerca de la &ngenier#a Estructural.

+onocer la aplicacin de la &ngenier#a Estructural en la vida cotidiana del

&ngeniero +ivil, para su correcta aplicacin en su desarrollo profesional.

+onocer con profundidad los conceptos y materiales usados en las diferentes

estructuras.



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P!NTE!"IENTO DE PROBE"!

'a &ngenier#a Estructural a es un tema amplio que se de!e de llegar a

profundi$ar de una manera muy signicante a lo largo del recorrido de la

formacin profesional de un &ngeniero +ivil, ya que para un !uen y correcto

desempe%o profesional es muy importante conocer esta rama de la &ngenier#a

+ivil.

Además de ser una de las ramas importantes en el +ampo de la

&ngenier#a +ivil resulta ser una rama imprescindi!le en el la formacin ya quetoda 8estructura9 depende de un !uen estudio de &ngenier#a.

Es as# que a lo largo del desarrollo de la presente vamos a ver la

&mportancia de la &ngenier#a +ivil.

Ensayo de fallas estructurales en edicaciones. Página :


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EDI#IC!CIONES

0eg-n r. ;enner millones de peruanos viven en $onas s#smicas y están

epuestos a las constantes amena$as de ocurrencias de sismos.9

Esos nos quieren indicar, que en las investigaciones que se (an ido

ela!orando a-n están le)os de resolver el pro!lema. Al mal uso de dise%o

estructural es por eso que ca!e indicar, que en investigaciones s#smicas, a-n

están le)os de poder resolver el peligro s#smico, el cual se incrementa y al que

están epuestos cotidianamente.

El entendimiento del comportamiento s#smico de las estructuras (a

requerido de la identicacin de las caracter#sticas que (an conducido a las

fallas, o !ien, a un !uen comportamiento estructural, y, tam!i"n del análisis de

los tipos de da%os y de sus causas.

'as construcciones en $onas s#smicas se incrementan a diario en nuestro

pa#s. En consecuencia, la seguridad estructural tiene un valor importante en eldesarrollo nacional. 'a reduccin de los costos, con la consecuente seguridad

de las o!ras en $onas s#smicas es el pro!lema central de la construccin en

nuestro pa#s. 'a ra$n fundamental en la solucin de este pro!lema es la

ela!oracin de metodolog#as de cálculo s#smico de edicaciones con $apatas

aisladas, considerando la real interaccin suelo?estructura.

Por lo general, estas fallas pueden de!erse a*

A &nadecuada resistencia al cortante de los entrepisos de!ido a la escase$ deelementos tales como columnas y muros.

@ ;randes esfuer$os de cortante y tensin diagonal en columnas o en vigas.

+ alla por ad(erencia del !loque de unin en las coneiones viga?columna

de!ida al desli$amiento de las varillas ancladas, o a fallas de cortante.

Ensayo de fallas estructurales en edicaciones. Página B


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;randes esfuer$os en muros de cortante, sin o con a!erturas, solos o

acoplados.

E


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area transversal de muros y columnas suciente para resistir adecuadamente

las fuer$as cortantes inducidas por el sismo.

A''A P7G ACEGE+&A E' @'7JFE E F&7 E 'A0 +7EK&7E0


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caracter#sticas de la amena$a potencial so!re la ciudad, sino tam!i"n la

respuesta y el nivel de da%o de la misma.

A/EAHA 0L0/&+A*

'a estimacin de la amena$a s#smica se puede reali$ar mediante m"todospro!a!il#sticos tam!i"n eisten metodolog#as determin#sticas teniendo encuenta varia!les como*

? ipo y caracter#sticas de las fuentes sismo g"nicas que pueden

potencialmente producir sismos que afecten la ciudad y estudios geolgicos,

sismolgicos y geotectnicos aportan informacin en este conteto.

? 0ismicidad (istrica de la $ona.

? Aspectos como magnitudes máimas de acuerdo a las fallas y longitudes de

ruptura pro!a!les.

? istri!ucin espacio?temporal de los sismos en o cerca de la $ona a estudiar.

? Atenuacin de las ondas s#smicas.

? Gegistros acelero grácos disponi!les.

Eisten en la actualidad metodolog#as aceptadas para la evaluacin de la

amena$a s#smica que involucran en mayor o menor grado cada una de las

varia!les o caracter#sticas anteriores. Es importante aclarar en este punto que

la intensidad del sismo espera!le en el sitio de!e ser entendida en t"rminos

generales como los valores de aceleracin, velocidad, despla$amiento o

coordenadas espectrales de cualquier varia!le que permita inducir so!re la

estructura solicitaciones que requieran su respuesta ante ella dinámicamente.

Es por eso que se utili$a programas sosticados para (acer los análisis

s#smicos cmo se comporta la estructura colocando todas las caracter#sticas

Ensayo de fallas estructurales en edicaciones. Página 1M


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que tiene el material que se va a usar pero sin de)ar en desuso el criterio

anal#tico y pensante que tiene la la!or del ingeniero estructural .A continuacin

mencionaremos algunos programas usados en la actualidad por otros (an sido

despla$ados por no ser tan precisos.

0e fundamenta en la aplicacin del m"todo de elementos nitos para el cálculo

s#smico de edicaciones, as# como el uso de los programas 0AP2MMM, '&GA y

+70/70, que cuentan con respaldo internacional en o!ras y proyectos de gran

envergadura.

El fundamento t"cnico de esta presentacin está !asado en el Análisis de allasEstructurales que repercuten en la +onstruccin del Elemento.

Además de incluir en esta presentacin de Análisis de allas Estructurales, el

varia!le tiempo en los m"todos de dise%o mecánico de estructuras de

concreto, presentando un e)emplo de dise%o por dura!ilidad de estructuras de

concreto.

El propsito de esta presentacin es !ásicamente el reunir los conocimientos

de investigaciones en fallas frecuentes en las estructuras !a)o diferentes

criterios incluyendo el tema de ise%o por dura!ilidad de materiales

pu!licado a la fec(a y transferirlos para desarrollar un Nmodelo de dura!ilidadO

al dise%o estructural de concreto.

8alla es una condicin no deseada que (ace que el elemento estructural no

desempe%e una funcin para la cual eiste.9

8alla es la p"rdida de funcin de un elemento tanto por deformacin 3uenciacomo por separacin de sus partes fractura.

Fna falla no necesariamente produce colapso o catástrofe, pero sin em!argo,

para el &ng. +ivil o Arquitecto del área de &nspeccin, distinguen dos tipos

de allas.



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A allas +atastrcas caracteri$adas por ser completas y repentinas.

@ allas por egradacin, cuya caracter#stica principal es la de ser graduales y

parciales. Por ello, el &ng. +ivil como el Arquitecto del área de &nspeccin

preeren denir el t"rmino 8+onservacin de Estructura9 que el t"rmino

8alla9.

8+onservacin de Estructura9 como el con)unto de 7peraciones y tra!a)os

necesarios para que la o!ra se mantenga con las caracter#sticas funcionales,

resistentes e incluso con las est"ticas originales con las que fue proyectada y

construidas9. ividiendo este con)unto de 7peraciones y tra!a)os en tres fases*

&nspeccin, evaluacin, mantenimiento.

'os mecanismos de alla dependen de la estructura microscpica del material y

de la forma de sus enlaces atmicos. Para predecir 'a falla de materiales !a)o

cargas estáticas por e)emplo y poder (acer dise%os de elementos de máquinas

cona!les, se (an desarrollados varias teor#as para grupos de materiales,

!asándose en o!servaciones eperimentales.

0e mencionaran las allas por +orte y por ensin iagonal, las cuales se

presentan con)untamente con la 3ein, no son acciones aisladas, se (acompro!ado que la falla por corte y tensin diagonal es de carácter más

violenta que la falla por 3ein y por esta ra$n se so!re dise%a por corte, de

modo que alcance la resistencia -ltima por 3ein primero que por corte.

CO"O RECONOCER D!$OS SI"PES % D!$OS ESTRUCTUR!ES&

Consideraciones generales&

'os sismos someten a las edicaciones a distintas fuer$as para las cuales

pueden estar o no preparados. e esta forma pueden generar da%os

estruturales y da%os no estructurales, que pueden ser peligrosos para los

ocupantes. El primero compromete el esqueleto del inmue!le puede provocar

derrum!es parciales o totales, y el segundo, por ca#da de materiales.

;eneralmente despu"s de un sismo se suceden varias r"plicas. Aun siendo de

menor magnitud, "stas act-an so!re estructuras o materiales que (an sido

deteriorados o están inesta!les, por lo cual es muy importante (acer una



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revisin de la edicacin.

Revisi'n e()erna&

'o primero es revisar el *undi+ien)o y la inclinaci'n del in+ue,le.El inmue!le no de!e estar (undido, pues indica que el suelo no es resistente.

e la misma forma no de!en (a!er grietas grandes en el terreno o movimiento

del suelo.

ampoco de!e estar inclinado. Para revisar la inclinacin se ata un o!)eto

pegado a un cordel en la parte más alta del muro, y el cordel cae. En un muro

de 2,6 mts de alto la inclunacin no de!iera ser mayor a 4 mm. 0i la inclinacin

es mayor, se de!e a!andonar el inmue!le (asta que sea revisado, so!re todo

si es de más de un piso.

-Revisi'n in)erna& 0i la inclinacin no presenta pro!lemas, se procede

a revisar el in)erior del in+ue,le.

Es importante sa!er que (ay elementos dise%ados para soportar el peso de las

estructuras y otros que slo sirven para aislaciones o separaciones est"ticas.

'os ele+en)os es)ruc)urales importantes son los muros, losas, columnas y

vigas de (ormign armado que la mayor#a de las casas tiene. Estos elementos

no de!en estar alterados. 0i lo están, transforman la vivienda en insegura endiferentes grados.

'os elementos no estructurales son los ta!iques que pueden ser de yeso,

volcanita u otros.

En caso que no tengan elementos de (ormign armado, (ay que diferenciar

entre casas de al!a%iler#a, ado!e, madera u otros ver más adelante.

IN"UEBES DE .OR"I/ON&

'os ta!iques suenan (uecos al golpear la pared con los nudillos, los muros sonslidos, se notan 8rellenos9 al golpear. 'as grie)as en )a,i0ues no importan

pues no sostienen nada y no revisten ningun pro!lema para la esta!ilidad de la

estructura. Es imporante sa!er que es normal que se agrieten, pues ayudan al

edicio a disipar la energ#a. e la misma forma tampoco importan las grietas

verticales u (ori$ontales en un muro en donde se divide en +uro s'lido 1



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)a,i0ue, "sto es de!ido a la diferencia de 3ei!ilidad de los materiales. Para

compro!ar "sto, golpear con los nudillos o con un martillo noc noc a cada

lado de la grieta, a 2 cm. A un lado de!iera sonar (ueco y al otro no.

A-n as#, si las grietas son muy pronunciadas, es recomenda!le no (a!itar )untoa ellas. 'as r"plicas pueden (acer caer el material y da%ar a los presentes. Esta

misma precaucin de!e tomarse con otros ele+en)os de fac*ada 0ue se

vean en 2eligro de derru+,e, como vidrios, c(imeneas, tec(os falsos o

!alcones.

as grie)as son i+2or)an)es cuando es)3n en ele+en)os o +uros

es)ruc)urales.C'+o se reconoce un +uro es)ruc)ural4& +onviene !uscar

el plano estructural del inmue!le, a(# sale claro. Estos planos normalmenteestán en la municipalidad. 0i no se tiene este plano, de forma general f#)ese en

lo siguiente*

+asas de concreto* 'as columnas, vigas, muros y losas de entrepiso.

En edicios* Además de los anteriores, muros que rodean los ascensores y

separan departamentos.

'as vigas 1 colu+nas no de!en estar da%adas pues son los elementos que

sostienen la estructura. 0i están da%adas, el da%o puede ser de ra)aduras o

grietas del concreto o a eposicin del erro. 0i el erro se ve, indica da%o muysevero, so!retodo si están cortados o do!lados. En el caso de una casa de un

piso, es conveniente no (a!itar la $ona cercana a la falla, si es de más de un

piso o edicio, es recomenda!le a!andonar el inmue!le (asta que sea

revisado. En caso de que no se vea erro a simple vista pero (aya una grieta

importante, es conveniente revisar con un aller a traves de la grieta si el erro

está epuesto.

ampoco es !ueno si una columna presenta grietas (ori$ontales en los

etremos superior e inferior.En los muros estructurales las grie)as diagonales son las más peligrosas. Fna

grieta con forma de K necesita una revisin urgente. Este tipo de da%o suele

ser repara!le, a diferencia de los pro!lemas en los enerrados.

'os muros estructurales pueden agrietarse en diferentes magnitudes. Fna

grieta menor a 2 mm suele no es peligrosa a menos que sea generali$ada, en



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ese caso pedir una evaluacin. 0i la grieta es de entre 2 mm y 5 mm se

recomienda reparar la grieta rellenándola. 0i es generali$ada en muc(os

lugares de la casa, se recomienda no (a!itarla (asta que sea revisada. 0i es de

5 mm a 1 cm, se recomienda no (a!itar la $ona de la casa cercana al da%o, yver si se puede reparar inmediatamente. En caso que la grieta sea mayor a 1

cm, se recomienda a!andonar el inmue!le (asta que sea revisado.

En las losas de los tec(os vean si (ay grietas o!licuas o diagonales desde las

esquinas (acia el centro, eso es tam!i"n mala se%al, pero son fácilmente

repara!les. 0i las grietas o suras en las losas del tec(o son paralelas a las

ventanas, vigas o cadenas, entonces puede ser estuco, y no representa da%o.

En el caso de losa radiante, esta suele no estar en elementos estructurales.

En el caso de edi5cios, es imprescindi!le revisar las ca)as de los ascensores,los primeros 5 pisos y los primeros dos su!terráneos. +ualquier da%o en esos

pisos o en los muros de los ascensores de!e ser revisado urgentemente. 0i (ay

grietas diagonales en los muros de los ascensores o columnas de los

su!terráneos y 5 primeros pisos, es conveniente evacuar el edicio de

inmediato. En cualquier otro caso, es necesario llamar a una evaluacin lo

antes posi!le. 'as grietas en los muros perimetrales que no comprometan otras

estructuras como columnas, no son se%al de da%o estructural porque no están

pensadas para resistir el peso del edicio, solo son muros para espacios. Perode!en ser reparados.

C!S!S DE !B!$IERI! % !DOBE&

Para las casas de al!a%iler#a en general se de!e tener las mismas

consideraciones que para inmue!les de (ormign, en cuanto a da%o de vigas,

columnas o tama%o de grietas en muros.

Es importante notar que si los muros de al!a%iler#a están !ien (ec(os, las

grietas de!ieran ser verticales y a cierta distancia de los etremos. 0i (aygrietas diagonales, indica que el muro no (a soportado !ien las fuer$as

(ori$ontales y de!e ser reparado. En el caso de casas de ladrillo tipo princesam

tampoco de!en (a!er grietas en las esqui%as, pues es donde suele estar la

armadura.

En el caso de casas de ado,e, "ste suele ser r#gido y no resistir !ien los



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distintos tipos de fuer$as que provoca un terremoto. /ás a-n, es importante

mantener en cuenta para futuras r"plicas que a diferencia de otros materiales,

el ado!e no se defor+a an)es de cola2sar, sino lo (ace de forma repentina.

Es por lo anterior que siempre de!en considerarse vulnera!les s#smicamente.0i los muros tienen suras menores a M,5 mm medio mil#metro (a!itar con

precaucin y reparar las suras posteriormente. 0i los muros tienen suras

mayores a medio mil#metro evitar (a!itar la $ona de la casa involucrada, si la

situacin es general no (a!itar la casa.

En el caso de casas de madera, se recomienda no (a!itar la casa si se ven

roturas en vigas o columnas, o si (ay da%os en más del 2MQ de los muros de la

casa.

á

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