PATOLOGIA ESTRUCTURAL

Ing. Fanny Rodríguez Campos.

Patologia en Edificaciones

Proceso Patologico

Causas de Lesiones

Diagnostico

Inspeccion y evaluacion Preliminar

Tipos de Fisuras y Grietas Estructurales

Fisuras por Tracción Pura

Se forman a lo largo de la dirección de las

barras de refuerzo principal. Son fisuras

provocadas por el exceso de tracción

longitudinal.

Se forman planos de falla(fisuras y grietas)

transversales a lo largo de la sección.

Fisura Flexión Pura

Suele ser perpendicular a la dirección del refuerzo

longitudinal dispuesto en la dirección de la tracción

principal.

La existencia de armadura transversal (estribos) puede

hacer que las fisuras se alineen con ella e incluso favorezcan

el inicio o la propagación de las mismas fisuras.

Causas de grietas porflexión y tracción

Sobrecarga no previstas

Mala adherencia de la armadura al Hormigón

Mala disposición de Armaduras

Armaduras transversales insuficiente

Baja calidad del hormigón.

Fisuras por adherencia (longitudinal)

Son aquellas que se forman a lo largo de la

dirección de las barras longitudinales, se

pueden inducir como consecuencia de los

fenómenos de retracción o asentamientos

plásticos y por la falta de adherencia entre el

hormigón y el acero de refuerzo.

Fisuras por cortante

Los esfuerzos cortantes y de tracción provocan

fisuras oblicuas que también son transversales a la

dirección del acero longitudinal principal. Aparecen

inclinadas en la zona cercanas a los apoyos el

Angulo entre la grieta cortante y el eje de viga es de

45°. Siempre atraviesan todo el espesor de la viga y

su anchura depende de la sección de la viga.

Fisura por Torsion

Estas son oblicuas pero continuas y en forma

de espiral, atraviesan completamente la

sección de los miembros afectados.

Fisuras por Punzonamiento

Es propio de las losas con deformaciones impuestas

locales y ocasionan fallas con geometría tronco

piramidal cuya directriz es el área cargada.

Esta es una falla generalmente frágil.

Causas por Punzonamiento

• Concentraciones de tensiones

• Diseño inadecuado

• Baja calidad del concreto

Fisuras por Compresión

Esta falla es paralela a la dirección de la carga del

elemento.

Cuando el patrón de fisuracion es oblicua, puede estar

indicando que el hormigón esta seco.

Cuando se rebasa la capacidad resistente del elemento

en compresión, entonces ocurre la fisuración.Causas de fisuras por Compresión

• Baja resistencia el concreto

• Diseño inadecuado o insuficiente

• Tensiones de compresión superan a

la resistencia hormigón

Fisuras por Aplastamiento

Tiene su origen en la alta concentración de cargas que

a veces dan en las zonas de apoyo del elemento

simplemente apoyado o en las zonas de anclajes y

cables.

Cuando el aplastamiento se da por una carga

concentrada , el patrón de falla se localiza

directamente debajo de esta y tiende a dividir la sección

de hormigón localmente

Fisuras por falta de refuerzo en el borde

Ocurre cuando el borde del extremo de una viga

que se apoya sufre esfuerzos de compresión y/o

tracción locales y no se ha reforzado

suficientemente.

Cuando el refuerzo principal está compuesto por varillas

de gran diámetro que al ser dobladas requieren de un

amplio radio de doblado que no se cumple.

FALLAS EN PRESENCIA DE EVENTOS SISMICOS

a) Inadecuada resistencia al cortante de los entrepisos

debido a la escasez de elementos tales como columnas y

muros.

b) Grandes esfuerzos cortante y tensión diagonal columnas -vigas.

c) Falla por adherencia del bloque de unión en las

conexiones viga-columna debida al deslizamiento de las

varillas ancladas.

d) Grandes esfuerzos en muros de cortante.

e) Vibración torsional causada por la falta de coincidencia

en planta del centro de masas con el centro de rigidez.

f) Punzonamiento de la losa de edificios en base de losas

planas.

g) Variación brusca de la rigidez a lo largo de la altura del

edificio.

h) Grandes esfuerzos de cortante en columnas acortadas por

el efecto restrictivo al desplazamiento causado por elementos

Falla frágil de cortante y tensión diagonal en

columnas o vigas

Es muy importante que las edificaciones cuenten con una

capacidad de deformación suficiente para soportar

adecuadamente la solicitación sísmica sin desmeritar,

obviamente, su resistencia. Cuando la respuesta sísmica

de la edificación es dúctil, se presentan elevadas

deformaciones en compresión debidas a efectos

combinados de fuerza axial y momento flector.

Falla en Confinamiento

Este tipo de falla se origina debido a la gran

concentracion de esfuerzos que se producen en los

extremos de las columnas por las elevadas acciones

internas como son: carga axial, fuerza cortante y

momento flector, causadas por las fuerzas sísmicas.

FALLAS ESTRUCTURALES

Deformación, desplazamiento o ruptura de los

elementos que conforman la estructura, que son

sometidos a fuerzas que sobrepasan los limites para

los cuales estos han sido diseñados.

La falla de una estructura tiene generalmente una

manifestación externa de cuyo análisis se podrá

deducir la importancia, origen y posibles

consecuencias.

De lo anterior, se puede apreciar la importancia

que representa el saber reconocer estos daños,

clasificarlos y describirlos

Características de las fallas

Se deben a que las tensiones internas en el concreto,

han sobrepasado la resistencia de éste, produciendo la

rotura del elemento. Si la causa que la originó ha

desaparecido, dicha grieta se puede considerar sin

movimiento (grieta muerta) y por lo tanto susceptible

de ser reparada devolviendo el monolitismo a la

estructura.

En cambio si la causa persiste, por ejemplo

variaciones de temperatura, la grieta seguirá

moviéndose como si se tratara de una verdadera junta

de dilatación.

• GRIETAS

CARACTERISTICAS DE LA FALLAS

• DETERIORO SUPERFICIAL

Se caracterizan en general, por su pequeña profundidad en

relación con una extensión relativamente grandes. Se

incluyen aquí todas las fallas cuyo espesor es inferior a 5 cm

y/o alcanza a afectar sólo el recubrimiento de las armaduras.

• DISCONTINUIDAD LOCAL Y PROFUNDA

Su extensión puede ser grande o no, siendo su profundidad

mayor que 5 cm, afectan el concreto detrás de las armaduras.

Caracteristicas de las fallas

• Fractura de un elemento

Corresponde a una o varias de las fallas mencionadas,

manifestándose con mayor intensidad y cortando o deformando la

en cerradura original. Generalmente se hace necesario un reemplazo

total o parcial del elemento.

• Corrosión de las armaduras

La primera manifestación de corrosión en las armaduras es la

aparición de fisuras sobre las barras debido al aumento de volumen

del fierro al oxidarse; puede verse acompañada de manchas de

óxido, lo que va intensificándose a medida que el proceso avanza.

En una etapa posterior cae el recubrimiento y las armaduras quedan

a la vista, apreciándose también la reducción de la sección útil del

Hierro.

Tipos de Fallas por flexión

1. Falla por fluencia del Acero

. Esta falla por fluencia es gradual y está precedida

por signos visibles de peligro, como el

ensanchamiento y alargamiento de las grietas y el

aumento notorio en la deflexión.

Tipos de Fallas por flexión

2. Por aplastamiento del concreto

La falla por compresión debida al aplastamiento del

concreto es repentina, de naturaleza casi explosiva y ocurre

sin ningún aviso. Por esta razón, es aconsejable calcular

las dimensiones de las vigas de tal manera que, si se

sobrecargan, la falla se inicie por fluencia del acero en vez

del aplastamiento del concreto.