patología de la construcción

PATOLOGÍA en la CONSTRUCCIÓN

Dr.Ing Javier ARRIETA FREYREarrieta125@yahoo.com

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO

V FORO NORPERUANO DE LA CONSTRUCCIÓNCHICLAYO 2014

CONTENIDO• Patología

• Orígenes/Sintomatología/Diagnóstico Causas/Mecanismos/Terapia

• Procedimiento Informe

• Manejo de riesgos

PATOLOGIA

•Pathos : Enfermedad

•Logos :Tratado

•TRATATIENTO DE LOS DEFECTOS, DESORDENES

Y FALLAS EN LAS CONSTRUCCIONES DESDE EL

PUNTO DE VISTA DEL DIAGNOSTICO, TERAPIA Y

SUS CONSECUENCIAS

PATOLOGIA

• VISION FORMAL

- TRATAMIENTO DE FISURAS Y OTRAS FALLAS

•VISION AMPLIA

- REDUCCION DE DAÑOS

- PROTECCION DE LAS INVERSIONES

- EVALUACIONES RAPIDAS

- EVALUACION ESTRUCTURAL

PATOLOGIAPERIODO DE RESPONSABILIDAD

ORIGENCICLO DE VIDA

• PROMOCIÓN

• PROYECTO

• CONTRATACION

• FABRICACIÓN

• EJECUCIÓN

• OPERACIÓN

• MANTENIMIENTO

PLANEAMIENTO

CONTRATACIONY

EJECUCION

ESTUDIOS

OPERACIÓNY

MANTENIMIENTO

Orígenes.(DE LAS FALLAS)

A.-Proyecto 37%

B.-Ejecución 50%

C.-Materiales 5.5%

D.-Uso y Mantenimiento 7.5%

Losas con Flechas excesivas

Orígenes.COSTO de las fallas originadas durante el Proyecto:

A.-Concepción 18%

B.-Errores u omisiones 59%

C.-Materiales errados 10%

D.-Errores de cálculo 13%

DISTRIBUCION DE LOS FALLOS DEBIDOS AL PROYECTO

18

13

10

59

3

5

78

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Errores decalculo

Materiales noidoneos

Detalleserroneos oinexistentes

Consepciongeneral

% en numero% en coste

SINTOMATOLOGPÍA

• FISURAMIENTO

• DESPRENDIMIENTOS

• PERDIDA DE MATERIAL

• DEFORMACIONES EXCESIVAS

• EFLORESCENCIAS

• AGRIETAMIENTO

SINTOMATOLOGIA

• FISURAMIENTO

• DESPRENDIMIENTOS

• PERDIDA DE MATERIAL

• DEFORMACIONES EXCESIVAS

• EFLORESCENCIAS

• AGRIETAMIENTO

Losas con Flechas excesivas

SINTOMATOLOGIALosas con Flechas excesivas

DIAGNÓSTICO Dilatación térmica excesiva del elemento

estructural

Recubrimiento insuficiente del acero de

refuerzo ( Ver ACI-318)

Vigas FlexionadasCon acero de refuerzo expuesto

Columnas AgrietadaladasCon acero de refuerzo

expuesto

GUIA DE FALLAS TIPICAS EN PAVIMENTOS (ASOCEM)

CAUSAS

• Causas y Mecanismos asociados

• Combinación de CausasCongénitas o intrínsecasAdquiridas o extrínsecas

• Corrosión del acero.....Rx electroquímica

• Alta Temperatura....Fisuración

CONCRETO

•Contracción térmica

•Retracción plástica

•Fluencia

•Asentamientos

•Congelamiento

•Ataques químicos

•Corrosión del acero

MADERA

•AGENTES

XILÓFAGOS

•CAMBIOS DE

HUMEDAD

•ESFUERZOS

MECÁNICOS

EXCESIVOS

ACERO

•CORROSIÓN

•DEFECTOS EN

SOLDADURA

•ESFUERZOS

MECÁNICOS

EXCESIVOS

•INCORRECTA

FORMULACION

QUIMICA

OBRAS HIDRAULICAS

•EROSIÓN

•CAVITACION

•PERMEABILIDAD

•CRECIDAS

•TEMPERATURAS EXTREMAS

MECANISMOSCOMPRESION(Los elementos sejuntan)

TRACCIÓN(Los elementos sealargan)

FLEXIÓNESFUERZOS DE CORTANTE

ESFUERZOS DE FLEXIÓN

EjeViga

Esfuerzosaxiales(paralelos al ejedel elemento

Esfuerzosde Torsión(giros)

EsfuerzosCortantes(perpendicularesal eje del elemento

CORROSIÓN EN EL CONCRETO ARMADO

MECANISMO

Modelo electro químico

REHABILITACIÓN/ REPARACIÓN

REFORZAMIENTO

DEMOLICIÓN

RETROALIMENTACIÓN diseño , ejecución, normas

TERAPIA

TERAPIADespués de analizar rápidamente la estructura puede ser conveniente

ejecutar una aternativas de corrección siguiente:

a) Efectuar refuerzo de emergencia:

Vigas y Losas........................................5.24

Columnas y muros.................................5.25

b) Recuperar monolitismo:

Inyectar resina epoxica...................5.19-5.20

c) Demoler losa y reconstruir usando adhesivos epoxicos en las juntas de

colado..............................................5.11

d) Reparar o reforzar vigas y columnas ...................5.1-5.40

e) En los casos de refuerzos con placa metálica, efectuar protección térmica

con morteros de verculita expandida, yeso, poliespuma u otro

procedimiento adecuado.

f) Eventualmente, demoler y reconstruir.

Columnas AgrietadaladasCon acero de refuerzo

expuesto

Levantamiento de información/Programa Campo

Diagnóstico

Planes de reparación y/o reforzamiento

Retroalimentación del diseño y la ejecución

PROCEDIMIENTO DE INTERVENCIÓN

TECNICAS CONVENCIONALES CON CONCRETO

PROGRAMA DE REPARACION Y/O REFORZAMIENTO

•MATERIALES•Concreto

•Aditivos

•Resinas

•Epóxicos

•Inyecciones

•Selladores

•Fibra de Carbono

•PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS

•Preparación de la superficie

•Apuntalamiento

•Técnicas convencionales con concreto

•Técnicas a base de anclajes mecánicos

•Técnica a base de inyecciones y resinas

INTERVENCIONESPREVIAMENTE EVALUAR LA SITUACIÓN DEL ELEMENTO Y DECIDIR:

a).- RECUPERAR MONOLITISMO: INYECCIÓN DE EPOXICO.

b).- REFUERZO DEL ELEMENTO: VERIFICAR ARMADURA EXISTENTE – REFORZAR EN CASO NECESARIO, PARA LO CUAL SE DEBE:

COLOCAR INSERTOS (TIPO ANCLAJES) A TRAVES DE PERFORACIONES; RELLENO CON EPOXI.

PICAR Y COLOCAR ARMADURA ADICIONAL, HORMIGONAR O RELLENAR CON MORTERO EPOXI.

REFORZAR CON ARMADURA EXTERNA (PLATABANDAS ADHERIDAS CON EPOXI).

c).- EVENTUAL DEMOLICIÓN Y REEMPLAZO.

DEMOLICIONES

VISIÓN AMPLIA DE PATOLOGÍA

DIRIGIDA A LA

GESTIÓN DE RIESGO DE DESASTRES

GESTION Y ADMINISTRACION DE LOS RIESGOS

• EL PROGRAMA DE IMPLEMENTACION DEBE CONSIDERAR

LA REALIZACION DE UN DIAGNOSTICO INTEGRAL DE LAS

AMENAZAS NATURALES Y ANTROPOGENICAS QUE

PERMITAN ESTABLECER UNA ESTRATEGIA DE

DESARROLLO SOSTENIBLE Y SUSTENTABLE DE LA ZONA

PARA REDUCIR LAS PERDIDAS DE VIDAS HUMANAS, LOS

DAÑOS MATERIALES Y LOS TRANSTORNOS ECONOMICOS

Y SOCIALES.

Peligros/Amenazas por Fen{omenos Naturales o Antropogénicos

VARIABLES EN EL MANEJO DE DESASTRES

AMENAZA O PELIGRO (Hazard)

VULNERABILIDAD

RIESGO

AMENAZA O PELIGRO (Pi )

PROBABILIDAD DE OCURRENCIA DE UN EVENTO POTENCIALMENTE DESASTROSO EN UN CIERTO INTERVALO DE TIEMPO Y EN UN ESPACIO DETERMINADOS

GEODINAMIOCOS

HIDROMETEREOLOGICOS

ANTROPOGENICOSCAMBIO CLIMATICOCONTAMINACIONINCENDIOSQUIMICOSNUCLEAR

EQUILIBRIO DE LA ENERGÍA SOLAR EN LA TIERRA

VISTA SATELITAL DE UN HURACAN

VULNERABILIDAD (V)

SE REFIERE AL GRADO EN QUE UN ELEMENTO, OBRA O SISTEMA SOCIOECONOMICO ES SUSCEPTIBLE O RESISTENTE A LAS ACCIONES DEDISEÑO Y/O A LOS EFECTO DE LOS FENOMENOS NATURALES OPROVOCADOS

TIPOS

VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL

VULNERABILIDAD NO ESTRUCTURAL

VULNERABILIDAD FUNCIONAL

RIESGO ( R )

GRADO DE PERDIDAS ESPERAD DEBIDO A LA OCURRENCIA DE UNEVENTO ARTICULAR

PROBABILIDAD DE EXCEDER UN VALOR ACEPTABLE DE DAÑOS OERDIDAS EN UN ESPACIO Y TIEMPO DE AFECTACION

R = F ( Pi * Ve )

VULNERABILIDAD (V)

SE REFIERE AL GRADO EN QUE UN ELEMENTO, OBRA O SISTEMA SOCIO ECONOMICO ES SUSCEPTIBLE O RESISTENTE A LAS ACCIONES DE DISEÑO Y/O A LOS EFECTO DE LOS FENOMENOS NATURALES O PROVOCADOS TIPOS VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL VULNERABILIDAD NO ESTRUCTURAL VULNERABILIDAD FUNCIONAL

RIESGO ( R ) GRADO DE PERDIDAS ESPERAD DEBIDO A LA OCURRENCIA DE UN

EVENTO PARTICULAR PROBABILIDAD DE EXCEDER UN VALOR ACEPTABLE DE DAÑOS O

PERDIDAS EN UN ESPACIO Y TIEMPO DE AFECTACION

R = F ( Pi * Ve )

HURACAN ANDREW EN EL SUR DE MIAMI, FL, 1992

DETERMINACION DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS EDIFICACIONES ATE-VITARTE, LIMA: ZONIFICACION AUTOMATIZADA EN BASE AL SIG

Bach. Ing. Kelly Reque Córdova Departamento de Planeamiento y

Mitigación de Desastres

METODOLOGIAS:

•ATC: (Consejo de Tecnologia aplicada)

•FEMA: Agencia Federal de Administración de Emergencias

•Instituto de Ingenieria de la UNAM

•Instituto de Investigación de Edificaciones, BRI

TABLA: AREA, POBLACIÓN Y TASAS DE CRECIMIENTO DE LOS DISTRITOS DEL CONO ESTE

1981 1993 1999 1981-1993 1993-2001Lurigancho 236.47 65.139 100.24 117.629 3.3 1.0San Juan de Lurigancho 131.25 404,856 582,975 713,018 6.7 7.1ATE 77.72 145.504 266.398 360.480 7.10 8.9La Molina 65.75 14.659 78.235 115.484 14.6 16.3Chaclacayo 39.5 31.592 35.994 41.021 0.8 1.3El Agustino 12.54 167.771 154.028 162.136 1.2 1.5Santa Anita 10.69 * 118.659 141.631 4.0 4.3

Total Cono Este 573.92 684.055 1 336.529 1 671.399Lima Metropolitana 4 835.793 6 434.323 2.4% Ate/ lima Metropolitana 3.0 4.1% Ate/ Cono Este 21.3 19.9

TASA DE CRECIMIENTOPOBLACION DISTRITOAREA Km2

Fig. Nº 4.7 Ficha de evaluación visual rápida ATC-21

Evaluación de vulnerabilidad sísmica de la catedral de Cuzco

VULNERABILIDAD DE EDIFICACIONES ESCOLARES EN EL DISTRITO DE SAN MARTIN DE PORRES

CENTROS EDUCATIVOS DE CONCRETO ARMADO Y ALBAÑILERIA: 110CENTROS EDUCATIVOS DE ADOBE : 6

Patología en la distribución de agua potable mediante redes y conexiones domiciliarias en ChiclayoPatología en la distribución de agua potable mediante redes y conexiones domiciliarias en Chiclayo

II) Análisis de su estructura, componentes y propiedades

Calor de hidratación.

Puente Tjörn en Suecia.

CONCLUSIONES•LA PATOLOGIA DEBE CONSIDERARSE COMO UN PROCESO INTEGRAL Y SISTEMATICO QUE SE APLICA A TODO EL CICLO DEL PROYECTO

•LOS CONCEPTOS DE PATOLOGIA SE APLICAN A MULTIPLES CAMPOS, TALES COMO:

ESTUDIOS DE EVALUACION ESTRUCTURALESTUDIOS DE VULNERABILIDADMANEJO DE RIESGOS

•PERMITEPLANES DE REPARACION O REFORZAMIENTOFIJAR PRIMAS DE SEGUROS Y PERIODOS DE COBERTURAFIJAR NIVELES DE CALIDADCONTRIBUIR A LA SEGURIDAD DE LAS CONSTRUCCIONES

INGENIERIA

CONTRATISTA SUPERVISOR

CONTROL ESTADISTICO

Modelo PATOLOGIA EN EDIFICACIONESConjunto Habitacional Enrique López Albújar

MODELO UTILIZADO

 Se preparó un modelo matemático usando el programa de cómputo ETABS V8. Las vigas y columnas fueron modeladas usando elementos de pórtico (FRAME), mientras que los muros de albañilería, muros de corte, y losas fueron modelados usando elementos de cáscara (SHELL).

Para la condición de análisis por cargas de gravedad, se realizó el análisis de modelos típicos, habiéndose establecido como tales aquellos que presentaban propiedades geotécnicas similares, para el análisis de los esfuerzos y los asentamientos de las losas de piso y muros de los edificios.  

Modelos típicos:

  Modelo I : bloques 1, 4, 6, 7, 9, 10

Modelo II : bloques 2, 3 y 8

Modelo III : bloque 5.

Para el análisis sísmico, sólo se consideró un modelo, dado que la variación del coeficiente de balasto no influye significativamente

Estructura originalEstructura agrietada Estructura reforzada

II) Análisis de su estructura, componentes y propiedades

CONTRIBUCIÓN CON LA ECOLOGIA

Ceniza volanteCáscara de arrozMicrosíliceEscorias

GRACIAS

Felicitaciones por organizar este evento 2014

Figura 4.10.1 Deformación lateral de columna corta confinada parcialmente por muros

Falla por tensión diagonal en columna acortada por antepechos

Falla por incremento de fuerza cortante en columna corta

Falla en columna corta restringida en sus extremos

Grieta y desconchamiento del concreto en muro de cortante y acercamiento del daño del edificio del Hospital Holy Cross Vista y acercamiento de daños con falla en X de vigas de acoplamiento en muros de cortante

CAP_IV-conti.Fig. Nº 4.7 Ficha de evaluación visual rápida ATC-21

la falla por tensión diagonal en vigas de acoplamiento de muros de cortante.  

EDIFICACIONES CON INSUFICIENTE RIGIDEZ LATERAL EN LA DIRECCIÓN TRANSVERSAL

TORSIÓN EN PLANTA