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• Jesif Salirrosas Cueva

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FALLAS ESTRUCTURALES Y REPARACIONES

INTRODUCCIÓN. En el área de la ingeniería civil es muy frecuente encontrar anomalías durante la construcción y funcionamiento de alguna obra civil. Esta anomalía, irregularidad, deterioro o cambio brusco en la configuración inicial que haya sufrido una construcción (edificio, armadura, casa, nave industrial o cualquier otro tipo de obra civil), la denominaremos por ahora como “Falla Estructural” La presencia de fallas estructurales en la ingeniería civil data de hace miles de años, seguramente desde las primeras obras hechas por el hombre y antes de que se pudiera definir una rama especializada para el estudio de éstas. Es muy frecuente encontrar una infinidad de estas fallas que por ser de muy poco impacto visual o estructural no se les analiza y profundiza en su estudio. Además, uno de los mayores inconvenientes que existen para el desarrollo de este tipo de actividad (elaboración de peritajes estructurales) es la muy escasa información y la poca bibliografía que existe para el ejercicio de la misma, así como la acentuada escasez de expertos estructurales debidamente capacitados para efectuar los peritajes. La evolución del comportamiento de edificaciones durante terremotos constituye una de las fuentes más importantes en el desarrollo de la Ingeniería Sismo-resistente, ya que constituye a identificar en las estructuraras dañadas ciertas características que resultaron inadecuadas y que por lo tanto deben ser evitadas en el futuro, así como las características de las edificaciones que resistieron bien el terremoto y que, en consecuencia es conveniente seguir utilizando. La fisuración del hormigón es atribuible a numerosas causas. Las fisuras pueden sólo afectar la apariencia de una estructura, pero también pueden indicar fallas estructurales significativas o falta de durabilidad. Las fisuras pueden representar la totalidad del daño, pero también pueden señalar problemas de mayor magnitud. Su importancia depende del tipo de estructura, como así también de la naturaleza de la fisuración. Por ejemplo, fisuras que pueden ser aceptables para un edificio residencial pueden no serlo para una estructura para almacenamiento de líquidos.

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1.1 DEFINICIÓN DE FALLA ESTRUCTURAL. El significado de la frase “falla estructural” puede ser asociado a infinidad de significados distintos, entre los que podremos establecer los siguientes (Baezay Gómez, 1994):  Desprendimiento o aplastamiento de los recubrimientos en cualquier parte de la estructura.  Pandeos en cualquier componente de una estructura  Grietas en elementos estructurales hechos con materiales frágiles  Disminución de las dimensiones originales por efectos de corrosión  Desplazamientos excesivos en cualquier componente de un sistema estructural  Cualquier defecto en un sistema estructural, aunque no afecte directamente la estabilidad, resistencia, comportamiento, o inclusive que su apariencia no sea alarmante pero sí observable a simple vista. Para obtener una adecuada definición de “falla estructural” se deberá recurrir a la definición previa de disfuncionalidad, o sea, el mal funcionamiento de la estructura o de cualquiera de sus componentes. Esto se establecerá a partir de ciertas evidencias, tales como: fisuras, desplomes, desprendimientos, etc. Sin embargo, puede suceder que aun existiendo alguna o varias de estas evidencias, no se trate de un mal funcionamiento estructural sino de un “defecto constructivo”. Defecto constructivo se entiende como aquella evidencia debida a una mala práctica constructiva que no afecta el comportamiento de la estructura. Algunos ejemplos de defectos constructivos comunes y que no son considerados como fallas estructurales son: desplomes, deflexiones excesivas aparentes inducidas por la mala alineación de la cimbra, desprendimientos de recubrimientos por mala adherencia, etc. 1.2.- Fallas producidas en edificaciones producidas por fuerzas sísmicas A.- FALLA ESTRUCTURAL. a) Falla por corte y por flexión Básicamente los muros sujetos a carga sísmica en su plano muestra dos tipos de fallas: Flexión y corte. Debe entenderse que la falla principal es aquella donde se acumulan las mayores grietas, originando una fuerte degradación tanto de la resistencia como de la rigidez. Esto es en la falla por flexión es posible que previamente se hayan formado pequeñas fisuras diagonales por corte (controladas por el refuerzo horizontal). Pero las grietas principales se encuentran ubicadas en la parte inferior del muro, y la degradación de la resistencia se produce generalmente por los siguientes efectos; a la trituración de los talones flexo comprimidos, el deslizamiento a través de la base del muro, la rotura del refuerzo vertical por tracción, pandeo o cizalle. En una falla por corte es posible que primero se originen fisuras por flexión (incluso el refuerzo vertical puede entrar en fluencia) degradando la rigidez, pero no la capacidad de carga, luego se producen las grietas diagonales y a partir de ese ESTRUCTURACION Y CARGAS

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instante, el muro se desplaza manteniendo su capacidad de carga (la curva cortantedeslizamiento se vuelve plana); posteriormente se trituran la región central de la albañilería, produciéndose finalmente una severa degradación de resistencia. b) tipos de construcciones.Tipo A: Con muros de mampostería en seco o con barro, de adobes, o de tapial. Tipo B: Con muros de fábrica de ladrillo, de bloques de mortero, de mampostería con mortero, de sillarejo, entramados de madera. Tipo C: Con estructura metálica o de hormigón armado. B.- CLASIFICACIÓN DE LOS DAÑOS EN CONSTRUCCIONES. Clase 1- Daños ligeros: Fisuras en los revestimientos, caída de pequeños trozos de revestimiento. Clase 2- Daños moderados: Fisuras en los muros, caída de grandes trozos de revestimiento, caída de tejas, caída de pretiles, grietas en las chimeneas e incluso derrumbamientos parciales en las mismas. Clase 3- Daños graves: Grietas en los muros, caída de chimeneas de fábrica o de otros elementos exteriores. Clase 4- Destrucción: Brechas en los muros resistentes, derrumbamiento parcial, pérdida de enlace entre distintas partes de la construcción, destrucción de tabiques y muros de cerramiento. Clase 5- Colapso: Ruina completa de la construcción. 2.2 Clasificación general de las Fallas Estructurales - Falla por deformación elástica excesiva. - Falla por deformación permanente. - Falla por separación parcial. - Falla por separación total. Falla por deformación elástica excesiva. La falla por deformación elástica tiene que ver con el funcionamiento de la estructura. Puede causar al usuario miedo de utilizarla; piénsese, Ejemplo, en el temor de muchos a cruzar puentes colgantes que oscilan considerablemente, o a caminar sobre redes o placas muy delgadas. También puede ocasionar problemas constructivos como rotura de vidrios, grietas en los cielos rasos y desajustes de puertas y ventanas. En el caso de piezas de maquinaria puede causar roces que aceleran e desgaste, e incluso puede impedir totalmente el funcionamiento de la máquina. Además, hay ocasiones en que dicha deformación excesiva origina esfuerzos secundarios que ocasionan fallas más graves.

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Falla por

deformación permanente. Es en la que se presenta cuando el material se ha sometido a un esfuerzo superior a su límite elástico. En máquinas, dichas deformaciones impiden su funcionamiento normal la mayoría de las veces. Lo mismo puede ocurrir en las estructuras propias de la Ingeniería civil, haciendo necesaria su reparación. Sin embargo, el efecto más notorio para un lego en la materia tiene que ver con el aspecto estético que presenta.

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Falla por separación parcial. Se refiere a que en algunas partes del

elemento estructural el material presenta separaciones considerablemente mayores que las normales entre partículas. Se dice, entonces, que se han presentado fisuras o grietas. Las primeras son, en muchos casos, imposibles de evitar en algunos materiales como el hormigón y pueden tener importancia o no, dependiendo del fin de la estructura. Si se las descuida, sin embargo, pueden adquirir una gravedad que inicialmente no era muy obvia. Ejemplo estructuras de hormigón reforzado localizadas en zonas costeras o en ambientes industriales corrosivos han fallado por la reducción en el área del acero de refuerzo, producida por la oxidación que facilitan las grietas. Falla por separación total. El más grave desde el punto de vista de la seguridad, es la falla por separación total o colapso de la estructura. Al producirse ocasiona perjuicios económicos considerables y aun pérdida de vidas. Por esta razón sólo es permitida en el laboratorio, pues conocer el comportamiento estructural hasta la rotura incide en la formulación de las normas de diseño. Es claro que un material o estructura que falla de un modo súbito o explosivo, requiere mayor margen de

seguridad que cuando el tipo de falla permite tomar a tiempo medidas correctivas. ESTRUCTURACION Y CARGAS

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Consecuencias de las Fallas Estructurales Las consecuencias que traen consigo las fallas estructurales las clasificaremosen dos categorías como se muestra a continuación: a) Consecuencias inmediatas. Son las que suceden instantáneamente al ocurrir la falla en las edificaciones, tales como: – Lesiones a usuarios o al personal constructor del edificio – Pérdidas económicas para los propietarios o arrendadores del edificio u obra – Suspensión de los trabajos de construcción – Reducción en los niveles de seguridad reales de la estructura – Vibraciones excesivas en losas, rampas u otros elementos – Deflexiones excesivas que generan mala apariencia – Fisuras que afecten psicológicamente a los usuarios – Sentimiento de inseguridad en los usuarios del edificio por la rehabilitación o reparación del mismo. – Ruptura de cristales, muros divisorios o instalaciones por excesivosdesplazamientos – Complicación de trámites o cancelación de permisos por autoridadesmunicipales – Retrasos en tiempo de ejecución o en la terminación un edificio y su correspondiente multa. ESTRUCTURACION Y CARGAS

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b) Consecuencias a largo plazo. Son aquellas que no se aprecian almomento de ocurrir la falla y aparecen o se distinguen después de ciertotiempo transcurrido después de la falla, tales como: – Reducción del costo del edificio – Reducción de la vida útil (durabilidad) del edificio – Incremento del deterioro o daño – Deterioro de la funcionalidad del edificio – Deterioro de la apariencia. 2. REPARACIÓN DE EDIFICACIONES DE ALBAÑILERÍA Reparación y reforzamiento van siempre juntos y son requeridos por los daños ocurridos en la estructura a causa de los sismos; estos daños se manifiestan en los muros de albañilería, en la forma de rajaduras diagonales cruzadas y/o aplastamiento de ladrillos en las esquinas inferiores del muro. Las remodelaciones suelen requerir solamente reforzamiento. Por lo dicho anteriormente, para los casos de edificaciones antiguas es imprescindible definir primero, cuáles de ellas deben ser consideradas estructuras de “albañilería reforzada”. Las pautas para esta clasificación son las siguientes: Se considera para efectos de clasificación, como estructuras de “albañilería reforzada”, los siguientes casos:  Edificios antiguos de albañilería con techo de concreto armado.  Los edificios estructurados en concreto armado que tienen muros de albañilería, portantes de cargas verticales.  Los edificios estructurados exclusivamente con una estructura aporticada de concreto armado; la cual no es capaz de soportar cargas horizontales originadas por sismos, necesitando para éste propósito usar muros de albañilería como elementos portantes de las cargas horizontales. (De otra forma el pórtico de concreto armado sufriría deformaciones y esfuerzos incompatibles con la resistencia del concreto armado).  Los edificios diseñados son estructuras de albañilería reforzada, en cualquiera de sus formas: albañilería confinada, albañilería armada y albañilería de tipos sandwich. En los proyectos y obras de reparación, debemos distinguir los siguientes casos:  Para estructuras de Albañilería Reforzada con Diafragma.  Reparación y reforzamiento de estructuras dañadas por sismos.  Reforzamiento de estructuras de albañilería reforzada, para proyectos remodelación y/o ampliación; con el objeto de darles capacidad sismo resistente.  Estructuras de albañilería Reforzada sin Diafragma. ESTRUCTURACION Y CARGAS

de

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

Reparación y reforzamiento de estructuras dañadas por sismos.



Casos especiales de estructuras con techos abovedados.

2.1.-Objetivo de la reparación. El objetivo de la reparación es transformar la estructura en una estructura sana, que además cumpla con las exigencias de los reglamentos de construcción vigentes y tenga añadida una capacidad sismo – resistente, aquella que cumple los siguientes requisitos:    

Ser construida con material estructural resistente. Poseer ductilidad. Tener buena configuración estructural La reparación en sí, consiste en definir y diseñar una nueva estructura que tenga configuración adecuada, o que incluya nuevos muros de refuerzo. La construcción de estos muros nuevos y la reparación de los existentes, dañados, que no requieren ser cambiados por concreto.

2.2.-Proceso de reparación. El proceso de reparación implica los siguientes: Investigación de planos y análisis de la estructura resistente para llegar a un diagnóstico de los daños. En caso de no contarse con planos, hay que efectuar un levantamiento arquitectónico y estructural del edificio.  Propuesta de reparación, que incluye la ubicación de elementos de concreto armado que refuercen la estructura, le proporcionen una buena configuración estructural, y el máximo de ductilidad alcanzable en términos prácticos. 

Análisis de la nueva estructura propuesta para definir su idoneidad y proceder al

 diseño. 

Construcción de refuerzos y ejecución de la reparación.

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Reparación de grietas

2.3.-Recomendaciones para Evitar las Fallas en Edificaciones A.- Forma y tamaño de la edificación: Elegir formas simples, simétricas y compactas en vez de las formas complejas, a simétricas y esbeltas. En planta, evitando las formas abiertas e irregulares. Como son las formas en L, T, U y buscando en lo posible las formas cerradas y regulares como las cuadradas, rectangulares, triangulares, circulares, etc. En una elevación debe evitarse los retiros y crecimientos de o la planta con la altura de la edificación. Se debe evitar estructuras muy esbeltas en altura para limitar las fuerzas que se generan en los elementos verticales extremos, debido a los momentos de volteo. Esbelteces máximas recomendables: -Para edificios aporticados 1:3 -Para edificaciones con muros de corte 1:5, se debe limitar la diferencia entre la dimensión de los lados de plantas rectangulares. La relación máxima de lados recomendada es de 1:3 B.-Estructuración: Debe estructurarse definiendo caminos continuos, uniformes y directos para la transferencia de fuerzas verticales y horizontales a la cimentación. Son ejemplos de discontinuidad, la interrupción de muros antes de llegar a la cimentación, las aberturas grandes en muros o las aberturas en la elevación del muro, las perforaciones de los diafragmas horizontales. Los cambios bruscos de resistencia o de rigidez en los pórticos, muros de corte o diafragmas horizontales, para eliminar la concentración de esfuerzos en algunos elementos; ejemplos típicos de cambios de rigidez los vemos en los pasos blandos que se producen en edificios cuando la rigidez de un nivel bajo es inferior a la de los superiores, cuando en un mismo nivel ocurren columnas de diferente altura, tal es el caso típico de la columna corta. La estructura debe contar con diafragmas horizontales rígidos y capaces de distribuir las fuerzas horizontales uniformemente a los elementos verticales. La disposición y características de los elementos sismo-resientes deben tender a lograr simetría de rigidez y coincidencia de centros de rigidez con el centroide, para minimizar los efectos torsionales.

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Cuando no hay simetría se producen torsiones que llevan comportamientos que son difíciles de predecir y a la magnificación innecesaria de las fuerzas internas en algunos elementos.

C.-Masa: Las fuerzas de inercia producidas por un sismo son proporcionales a la masa de la edificación, debe buscarse por lo tanto, reducir al mínimo la masa. Debe tenderse también a su distribución uniforme, en planta y elevación, evitando concentraciones de masa, particularmente en los pisos superiores. D.-Rigidez: Los desplazamientos laterales, de traslación y de rotación, dependen de la suma de rigideces de los elementos resistentes y de la rigidez torsional de la planta que es función de la ubicación de los elementos resistentes verticales. Dependen también de la magnitud de las fuerza laterales. Los desplazamientos deben limitarse tanto por razones estructurales, por protección de los elementos no estructurales, así como por confort de los ocupantes. El incremento de rigidez en una edificación se logra de una manera muy eficiente con la incorporación de muros estructurales. E.-Estructuración de muros de corte: a) Propósito y ventaja de la incorporación de muros: La incorporación de muros estructurales en una edificación tiene por propósito dar rigidez y fortalecer a la estructura. Las ventajas que se logran son múltiples: Reducen las deflexiones relativas entre pisos y por lo tanto riesgo de daño en elementos no estructurales fijados a la estructura, ofreciendo protección casi total contra sismos de baja intensidad.  Reducen el daño estructural en sismos menos frecuentes y de mayor intensidad; para lograr esto es necesario darles a los muros suficiente fortaleza para que permanezcan en el rango elástico.  Mantienen suficiente rigidez para proteger de daños a los elementos no estructurales, aún después de sufrir extensas fisuras por flexión.  Son susceptibles de comportamiento dúctil y capaz de comportarse como elementos disipadores de energía sísmica, cuando incursiona en el rango inelástico en sismos muy fuertes. 

b) Ubicación de muros: Debe tenderse a lograr simetría de rigidez en planta y a minimizar las excentricidades entre el centroide y de rigidez.

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El lograr simetría no es suficiente, los muros deben disponerse de manera de lograr arreglos que tengan estabilidad torsional, con ello se minimiza los desplazamientos torsionales y se evita concentración de esfuerzos en elementos que son más débiles (columnas). La mejor opción para ello es disponer los muros en el perímetro de la edificación de forma tal que generen partes torsionales en cualquiera de sus ejes principales. c) Proporciones: Las proporciones del muro de elevación definen en primera instancia el tipo de comportamiento que potencialmente tendrá el muro.  Muros con relación de esbeltez H/L > 2 , tienen grandes posibilidades de comportarse dúctilmente.  Muros con relaciones de esbeltez H/L < 1 , tendrán un comportamiento marcadamente frágil. En los muros con relación de esbeltez intermedia es posible mediante el diseño, orientar su comportamiento hacia una falla dúctil por fluencia del refuerzo por flexión. d) Formas de falla: De la observación del comportamiento de muros a cargas coplanares, en la realidad y ensayos de laboratorio, se establecen fallas dúctiles o frágiles. Las primeras están asociadas a la fluencia del acero por tracción o flexión y las segundas generalmente asociadas a fuerzas de corte y compresión. 3.-REPARACION Y REFORZAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES EXISTENTES. 3.1.-Algunos Conceptos: A.-Reparación Cualquier operación para restablecer el comportamiento estructural de un elemento o estructura con daño a su comportamiento. B.-Reforzamiento Cualquier operación que incremente el comportamiento estructural de un elemento estructural a su comportamiento original. C.-Restauración Conseguir que la edificación sea utilizable. Después de un sismo muchas veces se requiere la reparación de elementos estructurales existentes de concreto armado, con el fin de restablecer la resistencia perdida. Si se desea aumentar la resistencia sísmica de una edificación dañada o no dañada por un sismo debe reforzárselos elementos estructurales existentes.

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Es de gran importancia conseguir adherencia entre el concreto existente y el concreto nuevo, puede obtenerse cincelando la cubierta de concreto del miembro original y haciendo áspera su superficie y utilizando pegamento epóxico, barras adicionales soldadas, doweles, etc. Debido al cambio de rigidez de los miembros debe considerarse la redistribución de las fuerzas internas entre los elementos estructurales resistente. 3.2.-Objetivos del Reforzamiento: El Reforzamiento debe buscar obtener una estructura bien configurada, que cumpla con los requisitos R.N.C y que califique como estructura sismo-resistente. Es importante notar que para la reparación sea válida, la unión del diafragma antiguo con el nuevo de la ampliación debe ser total. En el caso de que esto no sea posible, la estructura antigua y loa nueva deben separarse y tratarse como estructuras individuales separadas. 3.3.-Proceso de Reforzamiento: Los proyectos de remodelación para este tipo de estructuras caen en tres categorías.  Ampliación sin modificar la edificación original.  Ampliación y remodelación del edificio original.  Solo remodelación interna del edificio. En todos los casos mencionados el procedimiento debe seguir el siguiente orden: a. Investigación de planos de la estructura existente, en su situación actual, para definir su calidad sismo-resistente, para conocer sus características de configuración y poder definir elementos de refuerzos o reestructuración. b. Propuesta de modificación de la estructura para acomodarse a la remodelación, haciendo uso de placas de concreto armado para darle buena configuración. c. Análisis, afinamiento y diseño de la estructura modificada para la remodelación. d. Definición de los detalles de conexión de la estructura antigua con la nueva y con sus elementos de refuerzo. e. Construcción de los refuerzos y elementos estructurales de la remodelación. 3.4.-Reforzamiento de Columnas: El propósito de este reforzamiento es mejorar la resistencia sísmica de una edificación aumentando la capacidad sismo-resistente de sus columnas usando uno de los siguientes métodos:  Incrementando la ductilidad de las secciones de columnas evitando la falla frágil por fuerza cortante. Este método puede aplicarse a edificaciones que tienen pocos muros de corte, y a columnas que tiene una resistencia última al corte menor que su resistencia última a la flexión.

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 Compensación de las rigideces de las columnas. Este método puede aplicarse a edificaciones donde la distribución de la fuerza cortante en el nivel de análisis es significativamente desigual debido a la existencia de muros de relleno.

 Aumentando la capacidad a la flexión de las columnas.

A.- Reforzamiento Incrementando la ductilidad de las columnas Existen varios procedimientos de tipos de construcción: 

Aumentando la sección de la columna añadiendo una malla de alambres soldados adyacentes a la columna existente.

 Aumentando la sección de la columna existente añadiendo estribos soldados adyacentes a la columna existente.  Encajar la columna existente con una sección de área rectangular o circular.  Encajar la columna existente con correas de acero.

Para el uso de cualquier tipo de construcción indicado debe considerarse brechas de 3 cm. En la parte superior e inferior de la columna. En el caso de usarse mallas de alambres soldados, el tipo de unión en C es más conveniente que la forma en L. La longitud de empalme medida entre la separación mayor de alambres transversales de cada malla debe ser mayor que el espaciamiento de los alambres transversales más de 10 cm., y mayor que 20 cm. Es conveniente que la separación y el ancho de la correa de acero sean de 10 cm. El espesor de los perfiles y correas de acero no debe ser menor que 3.2 mm. 3.5.- Reparación y Reforzamiento de Vigas: Para la reparación de vigas dañadas con grietas ligeras se aplican inyecciones epóxicas o lechadas de cemento. Cuando los daños son mayores se realizarán operaciones de remoción o reposición. Primeramente deberán apuntalar temporalmente las vigas dañadas. El proceso de reparación en vigas es similar al de columnas, debiendo prestar más atención en la compactación del concreto nuevo, lo que es difícil de conseguir si el llenado no se realiza por la cara superior de la viga. ESTRUCTURACION Y CARGAS

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La envoltura de concreto armado puede realizarse añadiendo concreto sobre una, tres o cuatro lados de la viga. Una cara rugosa del concreto existente combinado con anclajes de estribos soldados proporciona buena conexión de corte y de flexión entre la envoltura y la viga existente. 3.6.- Reparación y Reforzamiento de Muros de Corte Debido a su gran rigidez lateral y resistencia, los muros de corte proporcionan la parte más significativa de la capacidad sísmica de la edificación. Por consiguiente, un muro de corte dañado o pobremente diseñado debe ser reparado o reforzado para mejorar su resistencia. A.- Reparaciones locales. Si no hay deterioro ni concreto triturado la aplicación de inyecciones epóxicas es capaz de restituir aproximadamente la resistencia original; sin embargo el muro reparado no tendrá la misma rigidez lateral original debido a que no todas las pequeñas grietas pueden ser inyectadas de atóxico. En el caso de grietas grandes, concreto triturado o refuerzo pandeado debe utilizarse la remoción o reposición. Después de remover el concreto suelto, picar y limpiar la superficie, debe colocarse refuerzo adicional o mallas de alambre soldado. Es recomendable usar un mortero o concreto sin contracción expansiva. 3.7.- Tipo de Construcción para Reforzamiento de Muros de Concreto Armado A.- Incrementar la resistencia al Corte.Esto se obtiene incrementando el espesor del muro. La aplicación de baifas epóxicas con ganchos de 900 es una solución apropiada que contribuye a tener un sistema monolítico. B.- Incrementar la Resistencia a la Flexión. Esto puede obtenerse con elementos de confinamiento en los extremos del muro. El anclaje de los elementos de confinamiento puede realizarse soldando barras conectoras inclinadas entre el nuevo refuerzo y el existente. C.- Incrementar la Resistencia al Corte y la Flexión. Esto se obtiene incrementando el espesor del muro por un costado o los dos costados y añadiendo en elementos de confinamientos ambos extremos.

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FALLAS Y REPARACIONES DE SISTEMAS ESTRUCTURALES

Interacción suelo – estructura

Tipo de cimentación utilizado en edificios

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Fuerzas internas de los elementos

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daños producidos por esfuerzo cortante en columnas del primer piso

Mecanismo de daño en estructuras

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Daño en nudos o columnas puede provocar el colapso parcial o total de la estructura

Respuesta de diferentes elementos y contenido de una edificación frente a un sismo

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Diferentes sistemas estructurales

Irregularidad en planta

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Edificación irregular

Cuando existe excentricidad, los daños se presentan en los elementos de los extremos

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Ejemplos de estructuras con irregularidad en altura

Formas irregulares en altura ESTRUCTURACION Y CARGAS

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Discontinuidad de elementos y flujo de fuerzas

Piso suave producto de la discontinuidad de muros en el primer piso

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Interacción entre elementos estructurales y no estructurales

Daños producidos por la interacción de elementos estructurales y no estructurales

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ANEXOS: TIPOS DE FALLAS POR EL GRUPO DE TRABAJO ENCONTRADAS EN LA UNIVERSIDAD: Falla por deformación permanente. FIGURA N° 01 Se aprecia en la figura una falla por deformación permanente en donde se aprecia que el muro de albañilería ha sido sometido a un esfuerzo superior al límite, tal vez por periodo de vida sobrepasado o por sobreuso de la estructura. Es necesaria su reparación. Las grietas son mayores a 1.5 mm. Se recomiendo entonces: -

Picado de la junta Remoción de unidades de albañilería afectados. Colocar nuevo mortero con aditivo expansivo y súper plastificante, y baja relación agua/cemento. Reemplazo de ladrillos deteriorados.

En caso el muro esté muy deteriorado entonces es preferible reemplazar el muro.

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FIGURA N°02 En la figura se ve una falla por deformación permanente donde ha aparecido una grieta de espesor mayor a 1.5 mm. en la base de la columna esquinera y su intersección con el muro. Es necesaria la reparación pues el agrietamiento puede afectar al refuerzo de la columna y disminuir su resistencia a los esfuerzos. Se recomienda la inyección de resinas epóxicas. El procedimiento sería: -

Remover parte del material defectuoso. Colocar puntos de inyección. Limpiar la grieta con aire comprimido para evitar la presencia de humedad excesiva. Inyectar la resina epóxica desde la parte superior. Proteger con mortero la superficie visible.

En caso la resistencia de la columna no sea la suficiente o la armadura ya esté deteriorada por la oxidación se recomiendo la restauración de ésta. El procedimiento sería: Picar la zona afectada hasta encontrar a la armadura. Verificar la intensidad de la corrosión (leve, moderada o severa) Reparar la armadura según la intensidad de la corrosión lijando, reforzando o reemplazando el acero.

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FALLA POR ESFUERZO CORTANTE FIGURA N°03 En la figura se aprecia una falla por esfuerzo cortante en donde ha aparecido una grieta diagonal a lo largo del muro de confinamiento. Es una estructura confinada.

de

albañilería

Es necesaria la restauración de la esctructura. Se recomiendo el reemplazo del muro pues es una estructura antigua.

FALLA POR SEPARACIÓN PARCIAL FIGURA N°04 Se aprecia en la figura una falla por separación parcial, en donde a lo largo de la unión entre muro y viga ha aparecido una grieta de espesor de 1 cm. lo que provocaría falla en la resistencia a esfuerzos o también el deterioro de la viga por la humedad entrante. Se recomienda el reemplazo de las parte superior del muro pues está muy afectado por la humedad. La verificación del estado del acero de la viga. La inyección de resina epóxica para cerrar las grietas y proteger de la humedad.

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FIGURA N°05 Vista posterior de la falla por separación parcial de la figura N°04

FIGURA N°06 Falla por separación parcial. Se nota el estado deteriorado por la humedad de la parte superior del muro.

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Falla por separación parcial.

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ESTILLADURAS EN LA COLUMNA DE LA EDIFCACIÓN.

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