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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

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R S O H C DERE

OS D A V SER

EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL PUENTE O’LEARY DEL MUNICIPIO MARACAIBO TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

PRESENTADO POR: ARROYO FERRER, GUSTAVO DAVID RODRÍGUEZ NÚÑEZ, RAÚL RICARDO

ASESORADO POR: ING. JESÚS MEDINA

MARACAIBO, DICIEMBRE DE 2009

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

OS D A V SER

RE S O H LA ESTRUCTURA DEL PUENTE EVALUACIÓN DE C E R E DO’LEARY DEL MUNICIPIO MARACAIBO TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

PRESENTADO POR:

_________________________________ ARROYO FERRER, GUSTAVO DAVID C.I. 18.395.614 __________________________________ RODRIGUEZ NÚÑEZ, RAUL RICARDO C.I. 19.008.744

MARACAIBO, DICIEMBRE DE 2009

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

OS D A V SER

RE S O H LA ESTRUCTURA DEL PUENTE EVALUACIÓN DE C E R E DO’LEARY DEL MUNICIPIO MARACAIBO

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

TUTOR ACACÉMICO: _____________________ ING. JESÚS MEDINA C.I. 7.624.053

MARACAIBO, DICIEMBRE DE 2009

DEDICATORIA

Antes que todo debo agradecerle a Dios por su misericordia en otorgarme su protección, conocimiento y sabiduría para cumplir con éxito todas mis metas, abriendo las puertas necesarias para solventar los obstáculos que se me han presentado, además de guiarme por el buen camino para conducirme en la vida. A ti Señor, Gracias. También debo agradecer a mis padres Gustavo y Linda, por sus oraciones, sus

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concejos siempre oportunos, su apoyo incondicional, que me dieron fuerzas cuando más lo necesitaba, a mi hermana Patricia por su apoyo y consejos en todo momento.

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R S O H C alegría y orgullo. DERE

A ustedes Gracias por su amor y paciencia para conmigo, mis logros son su

Debo igualmente agradecer muy especialmente a Mamá, por siempre estar apoyándome y aconsejándome sin importar la, y a Papá que aunque no estás con nosotros, se que el ver a tus nietos convertirse en profesionales, siempre te lleno de satisfacción, a ustedes también les dedico este logro. A Abuelito, Abuelita, que se que desde el cielo deben sentirse muy orgullosos de tener el primer nieto profesional de la familia. Así mismo quiero agradecer a toda mi familia, tíos, tías y primos, que entre asesorías, consejos y disfrutes me ayudan a seguir adelante con optimismo. De igual manera quiero agradecer a mi tío Ing. José Francisco Bohórquez (Tío Cheito), quien siempre me aconsejo y ayudo en el proceso de cambio de estudiante a futuro profesional, casi lograste ver el cumplimiento de esta meta, a ti también Gracias. A mis amigos por estar siempre cuando los necesito a ustedes, Gracias.. Gustavo Arroyo Ferrer

DEDICATORIA

A DIOS, por ser mi fiel compañero día a día, quien me dio la fe, la fortaleza necesaria para salir siempre adelante pese a las dificultades, por colocarme en el mejor camino, iluminando cada paso de mi vida, por darme la salud y la esperanza para terminar este trabajo, a mi abuelo Edgar Rodríguez Villamediana que no alcanzo a ver los resultados pues partió de esta vida y aunque ya no este entre nosotros sigue vivo en mi pensamiento y es mi fuerte inspiración de buenos valores, a mis padres por su paciencia y apoyo incondicional, que desde lejos han estado conmigo en las buenas y en las malas, a mi hermana por estar ahí cuando mas la necesito y por creer siempre en

OS D A V ER a mi mejor amigo y abuelo, Cesar Núñez Jaikel, por ser mi ejemplo de humildad, por el S E R S O H y por darme motivos para seguir luchando por lo que grandísimo apoyo, por la compañía C E R DE cada día mas como persona y como futuro profesional, a mis tíos, quiero y superarme mi, a mis abuelas por todo el amor, comprensión y cariño ofrecido en todos estos años,

primos y amigos por compartir las alegrías, las penas y por siempre tener palabras de aliento y por permitirme ser lo que soy y lograr alcanzar una meta más en mi vida.

“La posibilidad de realizar un sueño es lo que hace que la vida sea interesante” – Paulo CoelhoRaúl Rodríguez Núñez

AGRADECIMIENTO

En primer lugar quiero hacer un reconocimiento especial a mi papá al ingeniero Gustavo Arroyo Fernández, por brindarnos su asesoría profesional, dedicación, ayuda y colaboración en todo momento, que permitió la consecución exitosa de este trabajo. De igual manera debo agradecer de manera especial al Ing. Jesús Medina por su orientación, dedicación y valioso esfuerzo, durante todo el proceso de elaboración de este trabajo de grado.

OS D A V Rosario de Arroyo por el tiempo, esfuerzo y E consejos R que me dieron durante S E R S realización de esta tesis de grado. O H C DERE

Así mismo debo agradecer la participación de mis tíos Ing. Evaristo Arroyo y Lic. la

Gustavo Arroyo Ferrer

AGRADECIMIENTO

Gracias a DIOS por iluminarme y guiarme cada día, a mis padres y familiares por su apoyo y a todas aquellas personas que dedicaron su tiempo a desarrollar y expresar técnicamente nuestras ideas y estuvieron relacionadas en este trabajo de grado.

Raúl Rodríguez Núñez

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PRELIMINARES

ÍNDICE GENERAL

Pp. FRONTISPICIO ....................................................................................................................2 EVALUACIÓN ......................................................................................................................3 DEDICATORIA .....................................................................................................................5 AGRADECIMIENTO.............................................................................................................7 ÍNDICE GENERAL ...............................................................................................................9 ÍNDICE DE CUADROS ..................................................................................................... 12 ÍNDICE DE TABLAS ......................................................................................................... 13 ÍNDICE DE FOTOGRAFIAS ............................................................................................ 14 ÍNDICE DE ANEXOS ........................................................................................................ 15 RESUMEN ......................................................................................................................... 16 ABSTRACT........................................................................................................................ 17

OS D A V INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1 ER S E R S PROBLEMA .................................................... 18 O H CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL C ERE D 1.1 Planteamiento del Problema .................................................................................. 19 1.2

1.3 1.4

Objetivos de la Investigación ................................................................................. 21 1.2.1 Objetivo General ........................................................................................... 21 1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 21 Justificación e Importancia de la Investigación ..................................................... 22 Delimitación de la Investigación............................................................................. 22 1.4.1 Delimitación Espacial .................................................................................... 22 1.4.2 Delimitación Temporal .................................................................................. 22

CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO .................................................................................... 23 2.1 2.2

Antecedentes ......................................................................................................... 24 2.1.1 Estructura Operacional: Cuadro de Variable................................................ 28 Bases Teóricas ....................................................................................................... 28 2.2.1 Definición de Estructuras .............................................................................. 28 2.2.2 Estructuras Metálicas .................................................................................... 29 2.2.3 Fabricación de Estructuras Metálicas ........................................................... 31 2.2.4 Exigencias Básicas de las Estructuras ......................................................... 32 2.2.5 Acero ............................................................................................................. 32 2.2.6 Acero Estructural ........................................................................................... 34 2.2.7 Propiedades del Acero.................................................................................. 35 2.2.8 Definición de Puentes ................................................................................... 37 2.2.9 Elementos que integran un Puente .............................................................. 38 2.2.9.1 La Infraestructura ............................................................................. 38 2.2.9.2 La Superestructura........................................................................... 39 2.2.10 Tipología de Puentes .................................................................................. 40 Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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2.2.10.1 Según el Material Empleado........................................................ 41 2.2.10.2 Puentes Metálicos de Venezuela ................................................ 41 2.2.11 Puente O´Leary ........................................................................................... 43 2.2.12 Conexiones ................................................................................................. 43 2.2.12.1 Tipos de Conexión ....................................................................... 44 2.2.13 Soldaduras .................................................................................................. 48 2.2.13.1 Tipos de Soldaduras .................................................................... 49 2.2.13.2 Proceso de Soldaduras ............................................................... 50 2.2.14 Control de Calidad de la Soldadura............................................................ 52 2.2.14.1 Verificación de Defectos Superficiales ........................................ 52 2.2.14.2 Verificación de Defectos Internos ................................................ 52 2.2.15 Electrodo ..................................................................................................... 52 2.2.16 Corrosión ..................................................................................................... 53 2.2.17 Tipos de Corrosión ...................................................................................... 55 2.2.18 Protección contra la Corrosión ................................................................... 56 2.2.19 Protección Catódica .................................................................................... 56 2.2.19.1 Fundamento de la Protección Catódica ...................................... 57 2.2.19.2 Sistemas de Protección Catódica................................................ 57 2.2.19.2.1 Tipos de Ánodos ........................................................ 58 2.2.20 Corriente Impresa ....................................................................................... 59 2.2.20.1 Ánodos utilizados en la Corriente Impresa.................................. 59 2.2.21 Protección de Superficies ........................................................................... 60 2.2.22 Recubrimientos y Pinturas .......................................................................... 61 2.2.23 Índice de Daños .......................................................................................... 61 2.2.24 Vulnerabilidad.............................................................................................. 65 2.2.25 Mantenimiento............................................................................................. 66 2.2.26 Tipos de Mantenimiento.............................................................................. 66 2.2.27 Programa Periódico de Mantenimiento ...................................................... 67 2.2.28 Inspección de obra ...................................................................................... 68 2.2.29 Tipos de Inspección .................................................................................... 69 2.2.29.1 Inspección Preliminar................................................................... 69 2.2.29.2 Inspección Principal ..................................................................... 70 2.2.29.3 Inspección Especial ..................................................................... 71 2.2.30 Equipos de Inspección ................................................................................ 71 2.2.30.1 Infraestructura .............................................................................. 73 2.2.30.2 Apoyos ......................................................................................... 74 2.2.30.3 Superestructuras .......................................................................... 74 2.2.31 Equipamiento .............................................................................................. 75 2.2.31.1 Juntas de Expansión.................................................................... 75 2.2.32 Resultados y Reportes de la Inspección .................................................... 76 2.2.33 Plan de Mantenimiento de Estructuras de Puentes ................................... 76 2.2.34 Acciones Generales de un Plan de Mantenimiento ................................... 78 2.2.34.1 Programa de Mantenimiento de Estructuras de Puentes ........................................................................................ 78

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2.2.34.2 Inspección de Estructuras de Puentes ........................................ 78 2.2.35 Norma ISO 9001 ......................................................................................... 79 2.2.36 Norma ISO 9001 o ISO 9002...................................................................... 80 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ..................................................................... 81 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Tipo de Investigación ............................................................................................. 82 Diseño de la Investigación ..................................................................................... 82 Sujetos de la Investigación .................................................................................... 84 3.3.1 Población y Muestra ..................................................................................... 84 Recolección de Datos ............................................................................................ 84 Fases de la Investigación....................................................................................... 85 3.5.1 Fase I ............................................................................................................ 85 3.5.2 Fase II ........................................................................................................... 86 3.5.3 Fase III .......................................................................................................... 88

OS D A V R CAPÍTULO IV. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE ............................ 90 ERESULTADOS S E R S O H CAPÍTULO V. LA PROPUESTA ..................................................................................... 101 C DERE

CONCLUSIONES ............................................................................................................ 119 RECOMENDACIONES ................................................................................................... 122 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 124

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ÍNDICE DE CUADROS Pp. 1. Estructura Operacional .................................................................................................. 28 2. Definición de Daño de acuerdo al EERI ....................................................................... 62 3. Definición de Daño de acuerdo a Whitman, 1973 (NHRC) .......................................... 63 4. Definición de Daño de acuerdo a Whitman, 1975 (NHRC) .......................................... 64 5. Definición de Daño de acuerdo a Hirschberg (NHRC) ................................................. 64

OS D A V 7. Definición de Daño de acuerdo a la NHRC .................................................................. 65 ER S E R S (1996)........................................................... 65 O H 8. Definición de Daño de acuerdo a Yépez C DERE 6. Definición de Daño de acuerdo a Rojahn (NHRC) ....................................................... 64

9. Escala: Índice de Daño.................................................................................................. 87 10. Escala: Índice de Severidad ........................................................................................ 88 11. Formato de Identificación de Criterios para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary ................................................................................... 89

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ÍNDICE DE TABLAS

Pp. 1. Identificación de Criterios para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary ... 95 2. Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Daño ........................................................................................................................ 97 3. Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Severidad................................................................................................................. 99

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ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS Pp. 1. Vista general de la estructura del Puente O´Leary .................................................... 157 2. Vista de Viga principal inferior deteriorada del Puente O´Leary ............................... 157 3. Vista de Fuste perteneciente a la Estructura del Puente O´Leary ............................ 158 4. Vista de Estribo perteneciente a la infraestructura del Puente O´Leary ................... 158 5. Vista de Viga secundaria del Puente O´Leary moderadamente deteriorada ........... 159

OS D A V 7 Baranda y Arriostramiento lateral deformados ........................................................... 159 ER S E R S perteneciente a la caminaría del Puente O H 8. Soldadura severamente deteriorada C O´Leary ....................................................................................................................... 160 DERE

6. Tensores superior moderadamente deteriorados ..................................................... 159

9. Severo estado de deterioro de la pintura del arriostramiento lateral perteneciente a la Estructura del Puente O´Leary ........................................................................... 160 10. Conexiones apernadas y estado de la pintura severamente deteriorado .............. 161 11. Vista de conexiones remachadas severamente dañada de la estructura del Puente O´Leary ........................................................................................................ 161 12. Vista del doblez del arriostramiento laterales de la Estructura del Puente O´Leary ....................................................................................................... 162 13. Juntas de conexiones severamente dañadas de los diferentes elementos estructurales pertenecientes al Puente O´Leary ...................................................... 162 14. Vista del desgaste y deterioro de la calzada del Puente O´Leary ........................... 163

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ÍNDICE DE ANEXOS Pp. Anexo 1. Normas: Proceso de Reparación mantenimiento de puentes. subproceso de selección de empresas y contratación del servicio ............................................................................................................ 123 Anexo 2. Normas: Proceso inspección. Sub-proceso Ejecución Técnica y control de la inspección ............................................................................... 125 Anexo 3. Procedimiento: Proceso Inspección. Subproceso Ejecución y Control Técnico de Inspección de las estructuras de puente......................... 131

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ARROYO FERRER, Gustavo y RODRIGUEZ NÚÑEZ, Raúl. (2009). Evaluación de la estructura del Puente O’Leary del Municipio Maracaibo. Escuela de Ingeniería Civil. Facultad de Ingeniería. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo - República Bolivariana de Venezuela. 160 pp.

RESUMEN

La presente investigación tendrá como objetivo la evaluación de la estructura del Puente O´Leary del municipio Maracaibo. Para realizar este estudio se utilizará un tipo de investigación de carácter descriptivo, contando adicionalmente con el material bibliográfico necesario para el desarrollo de la investigación, en este mismo orden de ideas el diseño de esta investigación será del tipo no experimental- transversal y de campo, de esta forma se implementará como método de recolección de datos el “checklist” ya que es una herramienta muy útil que permitirá identificar de manera fácil y efectiva los criterio de evaluación y el diagnostico de los elementos más críticos que puedan comprometen la estructura del puente desde el punto de vista de sus condiciones físicas, posteriormente se analizaran los resultados para tomar las medidas correctivas y preventivas con el fin de que el proceso de conservación del puente sea mucho más prolongado para continuar así su vida útil dada su importancia como obra histórico-cultural y para los habitantes y transeúntes que hacen uso de la misma.

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Palabras clave: puente, Puente O’Leary, corrosión, mantenimiento, inspección.

[email protected] [email protected]

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ARROYO FERRER, Gustavo y RODRIGUEZ NÚÑEZ, Raúl. (2009). Evaluación de la estructura del Puente O’Leary del Municipio Maracaibo. Escuela de Ingeniería Civil. Facultad de Ingeniería. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo - República Bolivariana de Venezuela. 160 pp.

ABSTRACT

This research will aim at evaluating the structure of the municipality Maracaibo Bridge O'Leary. To perform this study using a type of descriptive research, in addition to counting the literature necessary for the development of research in this vein the design of this type of research is not experimental and cross-field in this way will be implemented as a method of data collection the "checklist" which is a very useful tool to help identify easy and effective evaluation criteria and the diagnosis of the most critical elements that could compromise the structure of the bridge from in terms of their physical conditions, then analyzing the results to take corrective and preventive measures to ensure that the process of preserving the bridge is much longer to continue his life as a work given its historical importance

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Key word: bridge, bridge O'Leary, corrosion, maintenance, inspection.

[email protected] [email protected]

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PRELIMINARES

INTRODUCCIÓN Un puente, es una estructura cuyo fin es unir caminos, dependiendo del lugar donde se encuentre, estructura que puede ser de diferente material y proceso constructivo. Un puente como acceso libre de tránsito vehicular y peatonal está en constante movimiento y esto a medida que pasa el tiempo va teniendo consecuencias en sus fundaciones por las constantes cargas que a el se le ejecutan distribuidas por toda su estructura hasta sus fundaciones, para ello se debe contar con un control sucesivo de análisis del comportamiento y estado de las fundaciones y aspectos patológicos de la superestructura, por medio de evaluaciones e inspecciones por parte de un ente responsable.

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RE S O H C E R plantea es qué tipo de estructura es, qué material está construido, de cuantos son sus DE

Para la evaluación estructural del mismo el problema fundamental que se

luces y que patologías presenta, esto viene condicionado a factores constructivos que hay que tener en cuenta como su comportamiento resistente y comportamiento estructural. Continuamente se han ido mejorando las técnicas de inspección y evaluación estructural, teniendo en cuenta las normas y fichas técnicas para la observación y análisis de patologías, en el Puente O’Leary, patrimonio de la región, históricamente muy popular en una época, está hecho de acero, tiene muchos años de construcción está en muy mal estado, no cuenta con el mantenimiento apropiado y presentan diversas patologías, por el cual se ha de tratar y proveer una propuesta con el fin de darle solución y presentar un mantenimiento a dicho puente. Producto de esto se estudiaran los aspectos fundamentales de inspección y mantenimiento derivado del estudio estructural y patológico del puente, aspecto de importancia en la ingeniería civil ya que es un aporte social, se desarrollaran conocimiento técnicos, de seguridad, de inspección y mantenimiento a una estructura presentando una solución tecnológica y económica teniendo en cuenta las normativas dispuestas por las asociaciones afines.

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

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OS D A V SER CAPÍTULO I

FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

CAPÍTULO I FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA 1.1 Planteamiento del Problema El presente estudio está referido a la evaluación de la estructura del Puente O’Leary del Municipio Maracaibo.

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El Puente O’Leary está ubicado en el pleno casco central de la ciudad de Maracaibo. Cuando en Maracaibo se pensó en la construcción de este puente, que

RE S O H C E época Venezuela apenas contaba con insipientes tramos de carreteras extraurbanas R DE remonta desde finales del siglo XIX en el año 1892, cuando por el contrario para la

que hoy conforman las carreteras troncales del país, ya en la ciudad de Maracaibo ubicado dentro del contorno urbano vial se construía una obra de esta magnitud, que para la época era única en su estilo y por lo tanto representaba un hito de la ingeniera; en la ciudad solo existían caminos y carreteras de tierra (trillas) para el

paso y el tránsito de los vehículos. Desafortunadamente hoy por hoy por falta de mantenimiento, la estructura está a punto de perderse, cuya competencia es responsabilidad de los entes gubernamentales; pero afortunadamente la estructura existente esta aun en condiciones perfectamente recuperables, si se aplican los correctivos a tiempo. En este sentido, considerando el trascendental e incalculable valor histórico que representa una época para la ciudad de Maracaibo, la estructura del Puente O’ Leary, por el servicio que ha prestado y que deberá seguir prestando para los usuarios, requiere el concurso y participación de los entes responsables para hacer que la estructura del Puente O’Leary sigua funcionando igual al propósito por el cual se construyo. En toda referencia bibliográfica sobre este tipo de puentes, indiscutiblemente se refieren a estructuras metálicas, bajo este concepto se analizan y diseñan todos los Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

sistemas de estructuras metálicas, sean puentes, edificios y otros de diversos tipos. Sin embargo cada sistema estructural tiene sus propias consideraciones, sobre todo cuando para el análisis de puentes las normas son más exigentes en las condiciones de cargas que para edificios, pero así mismo existen criterios más relevantes para edificios que los aplicados en puentes y viceversa. Desde el punto de vista de ingeniería estructural así como para el concreto también existen actualmente para el análisis de estructuras metálicas software (programas computarizados) que resultan de la ultima revisión de la norma o códigos, los cuales todos se fundamentan en el método LRFD “Load and Resístanse Factor

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Design Specification for Structural Steel Buildings” 1999 última revisión.

RE S O Hla estructura, todos C E componentes que integran R DE

Cuando se trata de estructuras metálicas de puentes cada elemento o en su totalidad son elementos

metálicos prefabricados, cuya fabricación proviene de las Acerías o Siderurgias. Es importante destacar que la evaluación de la estructura del Puente O’ Leary se haría considerando los criterios para su rehabilitación o recuperación como estructura existente, cuyo comportamiento estructural tanto por su estabilidad como rigidez quedo demostrado por su vida útil. Por lo tanto, el propósito de este estudio estará dirigido básicamente a la recuperación de la estructura desde el punto de vista de mantenimiento, con el cual se estarían evaluando las condiciones físicas y mecánicas del estado actual que presentan los elementos metálicos y las juntas de conexión. Esta evaluación se haría considerando criterios tales como verificación y medición los componentes y elementos de la estructura, tipo y clase, que luego permitan la comprobación con las características mecánicas (dimensión, tamaño, rosca, longitud) originales según las normas o códigos establecidos. Asimismo, se evaluara el nivel de desgaste, deterioro y espesores de los elementos metálicos y juntas. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

Para la comprobación así como también para establecer los límites comparativos, se utilizan como referencia entre otras las siguientes normas y códigos: COVENIN 1618-82. “Estructuras de Acero para Edificaciones. Proyectos. Fabricación y Construcción”, y el Código Americano AISC “American Institute of Steel Construction”. Specification for Structurals Steel Buildings. Agosto, 2004. Última revisión. AASHTO “American Association of State Highway and Transportation Officials”. LRFD “Bridge Construction Specifications”. Enero, 2005. 2da. Edición.

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“Manual of Steel Construction Load and Resistance factor Design”. Revisión Enero, 2003. 3era Edición.

E R S O COVENIN 1755-82.C “Código H de Práctica Normalizada para la Fabricación y E R Construcción D de E Estructuras de Acero”. 1.2. Objetivos de la Investigación 1.2.1. Objetivo General

Evaluar la estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo. 1.2.2. Objetivo Específicos 1. Identificar los criterios de evaluación de la estructura del Puente O´Leary. 2. Diagnosticar la estructura de acuerdo a los criterios identificados. 3. Establecer las medidas correctivas para el mejoramiento del estado de la estructura. 4. Diseñar una propuesta de procedimientos de mantenimientos correctivos y preventivos para estructuras similares al estado en que se encuentra el Puente O´Leary. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

1.3. Justificación e Importancia de la Investigación

Considerando la preocupante y grave situación estructural en la que se encuentra el puente O’Leary, este, de gran valor histórico para la región así como también medio de transito para las personas y de vehículos, necesita pronto de un diagnostico del deterioro de soldaduras, fundaciones, entre otros elementos estructurales, así como también de estudios en los cuales se llegarán a soluciones basadas en las mejores practicas de estándares de diseño y nuevas regulaciones dentro de las normas de la ingeniería civil recomendando correctivos por medio de un

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manual de reparación y mantenimiento aportando una solución tanto para la

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comunidad como también para su representación como patrimonio regional.

R S O H C RlaEInvestigación 1.4. Delimitación DEde 1.4.1. Delimitación Espacial

Esta investigación se basará en el estudio de la estructura del Puente O´Leary ubicado en el sector Santa Lucía-Parroquia Santa Lucía del Municipio Maracaibo, al final de la calle La Federación (Av. 2A) saliendo hacia la avenida Padilla.

1.4.2. Delimitación Temporal

Esta investigación se llevará a cabo en el periodo comprendido de Enero a Agosto del año 2009.

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

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OS D A V SER CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1 Antecedentes de la Investigación En este capitulo se reseña, recopila y se describe de manera detallada un conjunto de información referentes a investigaciones realizadas a estructuras de acero (puente) guardando una estrecha relación con la presente investigación y

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sirviendo de base para la obtención de resultados de manera clara y precisa.

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R S O H investigación: EREC D

Seguidamente se presenta un resumen de los trabajos consultados en esta

Lukasewsky, Bárbara (2007), realizó una investigación sobe “Manual de procedimientos para el mantenimiento y prevención del Elevado Ziruma”, de la facultad de ingeniería (escuela de ingeniería civil), en la Universidad Rafael Urdaneta, en la ciudad de Maracaibo, la cual tuvo como objetivo proponer un manual para el mantenimiento periódico del Elevado de Ziruma permitiéndole su preservación durante el tiempo, y también al ser estudiado con profundidad el elevado fue evaluado cada uno de los elementos del puente, mediante a un programa de inspecciones, cuya actividad debió ser realizada de forma organizada y sistemática, ya que de ella dependió las recomendaciones para corregir los defectos, minimizando la posibilidad de pasar por alto algunas deficiencias, las cuales pudieron convertirse en daños severos si no hubiesen sido tratados a su debido tiempo, en este trabajo de grado se exponen tres tipos de investigación que son exploratoria, descriptiva y aplicada con un diseño no experimental-transeccional descriptivo. Este trabajo de grado esta íntimamente relacionada con la investigación ya que ofrece un conjunto de información, métodos y herramientas que son fundamentales Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

para el desarrollo de las variables y criterios a desglosar en el proceso de evaluación y diagnostico de la estructura del Puente O´Leary. Lozada,

V.

(2003),

quien

realizó

una

investigación

acerca

de

las

“Consideraciones técnicas básicas para la inspección de puentes en estructuras de acero” de la Facultad de Ingeniería (Escuela de ingeniería civil), en La Universidad del Zulia, en la ciudad de Maracaibo, la cual tuvo como propósito el establecer una serie de consideraciones técnicas básicas para la inspección de puentes en estructuras de acero, ofreciendo a los profesionales luego de realizarse la inspección, evaluación y

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diagnostico de la estructura, un conjunto de herramientas con el fin de poder generar una serie de soluciones constructivas necesarias para la rehabilitación y/o

RE S O H a los materiales utilizados para la construcción , así C E básicos e información vinculada R DE

mantenimiento de la estructura , en ella se exponen un compendio de términos

mismo se ofrece una descripción de las partes y/o elementos que constituyen a la estructura, apoyándose en las normas vigentes y existentes en el área.

Se llegó a la conclusión de que es importante que en todo proyecto de rehabilitación, mantenimiento o recuperación de un puente de estructuras de acero es primordial la existencia de una inspección y una evaluación sistemática y metódica; así mismo se concluyo que se aligera enormemente la evaluación e inspección de las obras de puentes de estructuras de acero a través del uso de formularios, tablas y/o planillas, se concluyó que se establecieron especificaciones para la reparación de puentes, posterior a la calificación de daños y diagnósticos de la estructuras de puentes. Esta investigación se apoyo en un trabajo de campo de manera descriptiva. En este trabajo de investigación se presentaron y resumieron una serie de herramientas que permitieron al profesional realizar un trabajo de inspección y evaluación con mayor eficacia, esta información tuvo como finalidad el aporte de conocimiento acerca de los procesos de inspección y evaluación de puentes de estructuras metálicas, Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

sirviendo de base para la formulación, estructuración y puesta en marcha de los criterios utilizados en el proceso de diagnostico de la estructura del Puente O’ Leary. Lugo, A. y Romero, O. (1999), “Diseño automatizado de juntas metálicas simples” de la Facultad de Ingeniería (Escuela de ingeniería civil), en LUZ, en la ciudad de Maracaibo, en ella se explica que la investigación tiene como objetivo primordial el diseño automatizado de pernos y soldadura en juntas metálicas simple. Para tal cometido se emplea como herramienta en visual Basic 4.0 ya que esta ofrece la facilidad, potencia. Para la elaboración de este trabajo se recopilo información del

OS D A V SER

manual de la AISCP; para la ejecución de los programas se redacto un manual para

RE S O H C E R DE Se concluyó que el lenguaje de visual Basic 4.0 es el más adecuada para el

que cualquier usuario con conocimientos acerca de juntas metálicas y del uso de las computadoras pueda ser ejecutado.

manejo del usuario ya que permite el fácil y rápido diseño de formulaciones de juntas apernadas y juntas soldadas. Este trabajo es de carácter descriptivo y de investigación. Este trabajo de investigación se utilizó como elemento de apoyo y modelo en el planteamiento, diseño y elaboración de un manual correctivo y preventivo para puentes de estructuras metálicas como el Puente O’ Leary. Claret Faria, L. (1991), “Diagnostico preliminar del estado actual de los puentes del Estado Zulia” de la Facultad de Ingeniería (Escuela de ingeniería civil), en LUZ, en la ciudad de Maracaibo, la elaboración de este trabajo de investigación consistes en ubicar, inspeccionar y evaluar los puentes que se localizan en el Estado Zulia, con la finalidad de recabar la información necesaria del estado en que se encuentran los puentes a estudiar, en dicha investigación se utilizan un conjunto de planillas suministradas por el Ministerio de Trasporte y Co municiones, con el fin de ofrecer el suministro de información valedera y con lujo de detalles para que esta sirva de estimulo de mantenimiento de los puentes no solo a nivel Regional sino también a nivel Nacional. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Asimismo, se llegó a la conclusión de que los agentes naturales no afectaron en un alto porcentaje a los puentes estudiados pero debido a la falta de mantenimiento, la mayoría se encuentra con uno de sus cauces obstruidos por la acumulación de basura y arena ocasionando una socavación, sedimentación, desbordamiento y una orientación inadecuada de los causes. Esta investigación es del tipo documental de campo. La información sustraída de este trabajo de investigación se enfocó en la identificación del estado que se encuentran los puentes de la región con el fin de generar conocimientos más amplios, de tal manera que se pudiesen identificar los criterios de evaluación del Puente O’ Leary con mayor facilidad y rapidez conllevando un mejor desenvolvimiento en el momento de realizar la investigación.

OS D A V SER

RE S O H C E R deD acero del Puente O`Leary. Sin E

Finalmente, las tesis anteriormente citadas guardan una semejanza con este trabajo de investigación ya que en su elaboración es necesario realizar un estudio a la estructura

embargo, cabe resaltar que estos

trabajos de investigación establecen estudios parecidos pero no iguales a lo que hace este, pero debido a la particularidad del tema fueron los antecedentes más relacionados encontrados para la elaboración de este estudio.

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

2.1.1 Estructura Operacional: Cuadro de Variable Cuadro 1. Estructura Operacional OBJETIVOS ESPECÍFICOS

VARIABLE

DIMENSIONES

Diagnosticar la estructura. Establecer las medidas correctivas para el mejoramiento del estado de la estructura. Diseñar una propuesta de procedimientos de mantenimientos correctivos y preventivos para estructuras similares al estado en que se encuentra el Puente O´Leary

Criterios de evaluación ESTRUCTURA DEL PUENTE O’ LEARY

Identificar los criterios de evaluación de la estructura del Puente O´Leary.

Estado actual de la estructura Medidas correctivas

E

R S O H C DERE

INDICADORES Estado de corrosión. Estado de deterioro de las uniones, juntas, etc. Estado del concreto Estado de deterioro del apoyo Ligero, Moderado y severo Índice de Daño, Índice de Severidad y Índice de Vulnerabilidad

OSde mantenimiento de D Propuesta A V R los elementos, uniones y Manual SE apoyos del Puente O´Leary.

Fuente: Elaboración propia

2.2 Bases Teóricas 2.2.1 Definición de Estructuras Basta con mirar a nuestro alrededor para encontrarnos todo tipo de estructuras. Algunas de ellas han sido diseñadas y construidas por el hombre para satisfacer sus necesidades a lo largo de su evolución. Desde el punto de vista de la ingeniería civil, Hsieh Yuan-Yu, (1973), define las estructuras como “todas aquellas que se componen de uno o más elementos resistentes dispuestos de tal manera, que tanto su estructura total como sus componentes sean capaz de mantenerse sin cambios apreciables en su geometría durante la carga y la descarga”, cumpliendo de esta manera con la finalidad de resistir y trasmitir las cargas a los apoyos, es decir, destinada a soportar su propio peso y la presencia de acciones exteriores, manteniéndose sin sufrir ningún tipo de deformaciones, sin perder las condiciones de funcionalidad para las que fue concebida ésta, de tal manera que se garantice seguridad, funcionalidad y economía. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Una estructura tiene un número de grados de libertad negativo o cero, por lo que los únicos desplazamientos que puede sufrir son resultado de deformaciones internas. Según la Ingeniería estructural de acuerdo a los materiales de construcción, así como el tipo de Construcción y/o fabricación se clasifican en dos grandes grupos: Concreto armado y estructuras metálicas, este ultimo será el elemento central de estudio de esta investigación. 2.2.2 Estructuras Metálicas

OS D A V R aquellas que presentan la ventaja de permitir laEconstrucción de entramados, cuyas S E R S menos que los materiales antes empleados”, O reducidas secciones ocupanHmucho C EREconstructivo o de fabricación como su nombre lo indica, todos Dsistema constituyen un

E. Gustin - J. Diehl (1980) definen las estructuras metálicas como “todas

sus elementos están fabricados por acero. Se lo elige por sus ventajas en plazos de ejecución de obra. Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero, esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces, cargas importantes. Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obra significativamente. La estructura característica es la de entramados con nudos articulados, con vigas simplemente apoyadas o continuas, con complementos singulares de celosía para arriostrar el conjunto. En algunos casos particulares se emplean esquemas de nudos rígidos, pues la reducción de material conlleva un mayor coste unitario y plazos y controles de ejecución más amplios. Las soluciones de nudos rígidos cada vez van empleándose más conforme la tecnificación avanza, y el empleo de tortillería para uniones, combinados a veces con resinas. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

También hay que distinguir cuán importante se ha hecho la industrialización alcanzada con el acero. Hoy en día muy difundido en el mundo sobre todo en EEUU, Europa y Asia, con los nuevos avances y requerimientos exigidos por las normas y códigos de esos países su utilización suele crecer cada día más, cuando se ha demostrado que sus propiedades de Ductilidad Vs. Resistencia (rigidez) tienen una estrecha relación, lo cual garantizan la mayor seguridad estructural posible. Las ventajas que brinda la utilización de las estructuras de acero son: - Construcciones a realizar en tiempos reducidos de ejecución. Relación de

OS D A V ERen concreto armado. costos de construcción más bajos que los utilizados S E R S O H C - Construcciones DEREen zonas muy congestionadas como centros

costos de mano de obra – costo de materiales que se traducen en beneficios por

urbanos o

industriales en los que se prevean accesos y acopios dificultosos. - Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas. - Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales apreciables; en estos casos se prefiere los entramados con nudos articulados. - Construcciones donde existen grandes espacios libres, por ejemplo: locales públicos, salones. Los elementos de una estructura deben de aguantar, además de su propio peso, otras fuerzas y cargas exteriores que actúan sobre ellos. Esto ocasiona la aparición de diferentes tipos de esfuerzos en los elementos estructurales, esfuerzos que se estudian son tracción, compresión, torsión, flexión y cortadura. Tracción: Se dice que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

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Compresión: Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión. Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo. Flexión: Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre las cargas que tiendan a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

OS D A V R una llave al girarla dentro de la Esufre tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que S E R S O H cerradura. C DERE

Torsión: Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que

Cortadura: Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. 2.2.3 Fabricación de Estructuras Metálicas “La fabricación del acero estructural se refiere a los procesos de preparación (protección y tratamiento de superficies metálicas), corte, confección y soldadura de los elementos que integran la estructura tanto en edificaciones como en puentes” de acuerdo a las especificaciones del American Institute Steel Construction (AISC) “fabricación, construcción y montaje de estructuras metálicas”. En Venezuela equivale a la norma COVENIN 1755 – 82 “Código de Practica Normalizadas para la Fabricación y Construcción de Estructuras Metálicas de Acero” existen en esta área empresa de alta calidad entre las cuales cabe destacar: ACEROS FABRICANTES PELLIZZARI, INDUSTRIAS METAIN, ESTRUCTURAS CERO. De acuerdo con esas normas tenemos que el montaje y ensamblaje de estructuras metálicas no es mas que el armado de los elementos en una secuencia en Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

la cuales van a estar dispuestas las cargas para las cuales han sido diseña, es decir, se inicia con la instalación de las columnas y luego continua con las vigas principales y simultáneamente los arrostramientos. 2.2.4 Exigencias Básicas de las Estructuras Para American Institute Steel Construction dentro del proceso de fabricación de dichas estructuras se debe tener presente diferentes características que aportan propiedades específicas como lo son:

OS D A V configuración frente a acciones exteriores yS para ERque se cumpla dicha estabilidad E R S O debe existir equilibrio de C todas las fuerzas que actúen sobre la estructura, o sea, se H E R E D debe cumplir la condición física del equilibrio total y relativo de todas las fuerzas Estabilidad: Es la capacidad que posee toda estructura para conservar una

activas y reactivas. Equilibrio: Es la garantía de que la estructura permanecerá inmóvil. Para Andrade de Mattos Días, Luis (2006) el equilibrio sucede cuando “la resultante de todas las fuerzas o cargas actuantes en un cuerpo debe ser nula y el momento provocado por esas fuerzas, en cualquier punto del cuerpo, también debe ser nulo” A pesar de que toda estructura tiene un cierto grado de movilidad, al contrastar las dimensiones de la estructura con este movimiento, la estructura a simple vista permanece inmóvil y sin sufrir ningún tipo de deformación. 2.2.5 Acero Para Andrade de Mattos Días, Luis (2006) el acero es “una aleación metálica compuesta principalmente por hierro y pequeñas cantidades de carbono (de aproximadamente 0,002% hasta 2,00%)”. Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza en líneas generales con el aprovechamiento del hierro contenido en el mineral de hierro mediante la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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eliminación progresiva de las impurezas de este último. En forma líquida, ya libre de las impurezas del mineral, el acero recibe adiciones que le confieren las características deseadas y propiedades específicas, sobre todo de resistencia y de ductilidad, que son muy importantes para sus aplicaciones en ingeniería civil. Luego es solidificado y preparado para adquirir la forma requerida, a este proceso se le conoce como: proceso siderúrgico, que para Andrade de Mattos Días, Luis (2006) es “el proceso de obtención del acero, desde la llegada del mineral de hierro hasta el producto final que es utilizado en diferentes sectores del mercado”.

OS D A V SER

Para Reverte (1981), “El acero resiste muy poco la deformación plástica, por estar constituido con cristales de ferrita; cuando se alea con el carbono, se forman

RE S O H (barras y cables) es un material apto para resistir C E El acero utilizado en estructuras R DE estructuras cristalinas diferentes, que permiten un gran incremento en su resistencia”.

solicitudes traccionantes, lo que lo convierte en el componente ideal para combinarse técnicamente con el concreto, con el que se forma el concreto armado o el concreto pre-esforzado. Además, el acero en barras está en capacidad de resistir solicitudes de corte y de torsión, aunque por su costo mucho más elevado que el del concreto simple, el porcentaje volumétrico del acero dentro del concreto armado o del concreto pre-esforzado es relativamente pequeño (generalmente entre el 0.5% y el 3% dependiendo del elemento estructural). Cuando esta adecuadamente confinado o arriostrado, el acero en barras es también capaz de resistir adecuadamente solicitudes de compresión, aunque económicamente no sea la solución más adecuada. El acero empleado en el concreto armado es comercialmente distribuido en varillas con resaltes (varillas corrugadas) con distintos diámetros nominales La Fabricación de los aceros se realizan en plantas o acerías, en Venezuela existen las principales son: SIDOR, SIDETUR, SIVENSA.

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2.2.6 Acero Estructural Es el material estructural más usado para construcción de estructuras en el mundo. Es fundamentalmente una aleación de hierro (mínimo 98 %), con contenidos de carbono menores del 1 % y otras pequeñas cantidades de minerales como manganeso, para mejorar su resistencia, y fósforo, azufre, sílice y vanadio para mejorar su soldabilidad y resistencia a la intemperie. Entre esas propiedades, Gil Martín, Luisa María (2004) afirman que el acero estructural “es un material usado para la construcción de estructuras, de gran resistencia, producido a partir de materiales muy abundantes en la naturaleza. Entre sus ventajas está la gran

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resistencia a tensión y compresión y el costo razonable”.

RE S O CH E grado de acero yEesfuerzos permitidos, para el acero de puentes establecido por las R D El acero estructural por tener tantas ramas de aplicación se clasifican según el

especificaciones de la ASTM (American Society for Testing and Material) se clasifican en los siguientes grupos: - Acero estructural al carbón: A36, es el acero utilizado con más frecuencia. - Aceros de baja aleación y de alta resistencia: A242, A440, A441, A588, A572. - Aceros estructurales para puentes: A709. También el acero estructural se dispone en su elaboración en diferentes formas como: Perfiles estructurales: Los perfiles estructurales son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo. Barras: Las barras de acero estructural son piezas de acero laminado, cuya sección transversal puede ser circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños. Planchas: Las planchas de acero estructural son productos planos de acero laminado en caliente con anchos de 203 mm y 219 mm, y espesores mayores de 5,8 mm y mayores de 4,5 mm, respectivamente. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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2.2.7 Propiedades del Acero El acero posee en su estructura elemental diferentes características que aportan a su manejo y trabajo, para Gil Martín, Luisa María (2004) “el acero posee propiedades inigualables y efectivas que hacen de su composición un material apto para la construcción”: Resistencia a la Corrosión: Muchos aceros utilizados en estructuras requieren de una resistencia específica a la corrosión, cuando van a estar expuestos a ambientes agresivos, para lo que es necesario que en el proceso de fundición se

OS D A V SER

incluyan componentes adicionales, especialmente el níquel, con una proporción entre

RE S O CH E Ductilidad:E Igual que en el caso del concreto existen dos maneras de medir la R D

el 2 y el 4% de la aleación.

ductilidad: por deformación y por energía de deformación, la ductilidad por

deformación de los aceros estructurales utilizados en el concreto armado fácilmente supera a diez mientras que los aceros de alta resistencia empleados en el concreto preesforzado tienen una ductilidad limitada, del orden entre 3 y 5. La ductilidad por energía de deformación de los aceros empleados en el concreto armado generalmente supera a veinte. Rango de Comportamiento Elástico: Es el rango de esfuerzos, a partir de la carga nula, en que el acero se deforma por cargas a tracción, pero cuando se le retira tal carga recupera su geometría inicial. En la curva esfuerzo- deformación ese rango coincide con la recta que parte desde el punto de esfuerzo y deformación nulos. Esfuerzo de Fluencia: Se define como el esfuerzo baje el cual el acero continuo deformándose sin necesidad de incrementar las cargas a tracción. Existen aceros estructurales, trabajados en frío para lograr mayor resistencia, que no revelan la presencia de una zona de fluencia, en cuyo caso ASTM recomienda

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trazar una recta paralela a la del comportamiento elástico, que arranque en el eje de las deformaciones unitarias. El punto de cruce de esa recta con la curva de esfuerzosdeformación definirá el esfuerzo teórico de fluencia del material. Resistencia a la Rotura: Es el mayor esfuerzo que puede soportar el acero, previo al proceso de colapso del material. Dentro del diagrama de esfuerzodeformación del material, el inicio del colapso queda identificado por el punto de mayor ordenada, el esfuerzo de rotura siempre es superior al esfuerzo de fluencia, para todo tipo de acero estructural.

OS D A V ER transversal original. En algunos sobre la muestra, dividida entre el área deE laS sección R S útil para propósitos de referencia, porque la O H casos, este es un valor arbitrario, C DERE Resistencia a la Tensión: Se define como de la carga axial máxima aplicada

resistencia real a la tensión debe basarse en la curva de esfuerzo - deformación. La resistencia mínima de tensión de los aceros estructurales es: - A-36 que corresponde a 4060 Kg./Cm2.

- A242, A440, A441 con valores de 4900Kg/Cm2, 4690Kg/Cm2 y 4410 Kg/Cm2 respectivamente. - A588 que corresponde a 4900 Kg/Cm2. - A572 en sus grado (42, 45, 50, 55, 60, 65) que corresponde al mínimo limite de fluencia de cada grado con resistencias mínimas de tensión de: 4200 Kg/Cm2 (42,45); 4550 Kg/Cm2 (50); 4900 Kg/Cm2 (55); 5250 Kg/Cm2 (60); 5600 Kg/Cm2. - A709 en sus grado (36,50, 55W), la resistencia mínima a la tensión: 4600 Kg/Cm2 – 5600 Kg/Cm2 (36); 4550 Kg/Cm2 (50); 4900 Kg/Cm2 (55W). Límite de Proporcionalidad: Es el esfuerzo máximo para el cual los esfuerzos son directamente proporcionales a la deformación. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Resistencia a la Fatiga: Es el esfuerzo al cual el acero falla bajo aplicaciones repetitivas de carga, también se denomina: limite de aguante. Resistencia al Impacto: Es una medida de la capacidad del material para absorber bajo aplicaciones rápidas de carga. La tenacidad es la medida comparativa de las resistencias al impacto de varios aceros. Tenacidad: Es la capacidad del material para absorber energía según se determina por las pruebas estándar establecidas para la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM). 2.2.8 Definición de Puentes Son

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RE S O H C estructuras que permite salvar un E R DE

accidente geográfico o cualquier

obstáculo físico como: río, foso, barranco o vía de comunicación natural o artificial, etc. Según Angia Sassi Perino y Giorgio Faraggiana (2006), “la edificación de puentes ha sido una de las expresiones más elevadas del arte de construir de los pueblos. Estas estructuras además del valor simbólico que han tenido durante muchos siglos, también han sido un laboratorio en el que se han podido experimentar los nuevos materiales y tecnologías”. Este tipo de estructuras son construidas con el propósito de ofrecer el paso a peatones, animales o vehículos por ello su diseño y construcción son muy peculiares ya que van a depender de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido. Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Los puentes proporcionan un camino, una carretera, una vía férrea y sujetan tuberías, líneas de distribución de energía o un canal o conducto de agua en el caso de los acueductos. Los puentes de grandes dimensiones descansan generalmente Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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sobre cimientos de roca o tosca. Si los estratos sobre los que se va a apoyar están muy lejos de la superficie, entonces se hace necesario utilizar pilares cuya profundidad sea suficiente para asegurar que la carga admisible sea la adecuada. Los tramos más cortos que conducen al puente propiamente dicho se llaman de acceso y en realidad forman parte de la fábrica. Las armaduras de los puentes pueden trabajar a flexión (vigas), a tracción (cables), a flexión y compresión (arcos y armaduras), etc. En la construcción de los puentes una de las partes más delicadas es la

OS D A V R presiones, siendo normal el empleo de pilotesS deE cimentación. E R S O H C E un Puente Rintegran 2.2.9 Elementos DEque

cimentación bajo agua debido a la dificultad de encontrar un terreno que resista las

Por ser una estructura definida por varios elementos importantes, los puentes se dividen en dos partes fundamentales: la infraestructura y la superestructura. 2.2.9.1 La Infraestructura No es más que el conjunto de elementos que se encuentran debajo de la estructura superficial del puente, dentro de la misma tenemos diferentes elementos como: Pilas: Son los apoyos intermedios de los puentes de dos o más tramos. Deben soportar la carga permanentemente y sobrecargas sin asientos, ser insensibles a la acción de los agentes naturales (viento, riadas, etc.). Estribos: Situados en los extremos del puente sostienen los terraplenes que conducen al puente. A veces son reemplazados por pilares hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su derredor. Deben resistir todo tipo de esfuerzos por lo que se suelen construir en hormigón armado y tener formas diversas. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Cimientos: También conocidos como apoyos de estribos y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos. Están formados por las rocas, terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas. Pilotes: Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas. Cabezales: Es un elemento rígido que recibe la carga de la columna y es capaz de transmitir al grupo de pilotes sobre el cual se apoya.

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RE S O H C E R DE Apoyo: Son conjuntos estructurales instalados

Fustes: El fuste es la parte de la columna que se encuentra entre la pila y el cabezal.

para garantizar la segura

transferencia de todas las reacciones de la superestructura a la subestructura. Los apoyos deben cumplir dos requisitos básicos: distribuir las reacciones sobre las áreas adecuadas de la subestructura y ser capaces de adaptarse a las deformaciones elásticas, térmicas y otras de la superestructura sin generar fuerzas restrictivas perjudiciales. 2.2.9.2 La Superestructura Es el conjunto de tramos que salvan los vanos situados entre los soportes. Cada tramo de la superestructura está formado por un tablero o piso, una o varias armaduras de apoyo y por las riostras laterales. El tablero soporta directamente las cargas dinámicas y por medio de la armadura transmite las tensiones a pilas y estribos, dentro de la superestructura tenemos elementos como: Vigas Principales: Miembro a flexión. Se le considera como pieza principal de soporte de la estructura que usualmente recibe las cargas de las vigas de piso o largueros. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Arriostramiento: Son los elementos que reciben las cargas de las vigas mesa. Vigas mesa: Son los elementos que soportan directamente el tablero del puente. Tablero o Piso: Soporta directamente las cargas dinámicas (tráfico) y por medio de las armaduras transmite sus tensiones a estribos y pilas, que, a su vez, las hacen llegar a los cimentos, donde se disipan en la roca o en el terreno circundante. Está compuesto por: - Planchas.

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- Vigas longitudinales o largueros sobre los que se apoya el piso.

E R S O - Vigas transversalesC que Hsoportan a los largueros. E R DE

Arriostrados laterales o vientos: Van colocados entre las armaduras para unirlas y proporcionar la necesaria rigidez lateral. También transmite a los estribos y pilas las tensiones producidas por las fuerzas laterales, como las debidas a los vientos, y las centrífugas, producidas por las cargas dinámicas que pasan por los puentes situados en curvas. Armaduras de apoyo: Placas, vigas y jabalcones que transmiten las cargas mediante flexión o curvatura principalmente. Cables: Que las soportan por tensión. Vigas de celosía: Cuyos componentes las transmiten por tensión directa o por compresión. 2.2.10 Tipología de Puentes Se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a Angia Sassi Perino y Giorgio Faraggiana (2006), “los puentes se clasifican según al tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema

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constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc.”. 2.2.10.1 Según el Material Empleado En la construcción del puente pueden ser de: - Concreto armado o concreto comprimido y concreto precomprimido (pretensado y postensado). - Acero estructura (estructura metálica).

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RE S O H estructural los puentes se pueden clasificar como: C También según elE sistema R DE - Compuesto.

Puentes en arco o arqueados: el elemento estructural predominante es el arco, utilizando como material de construcción el acero y que pueden ser estáticos o hiperestáticos). Pueden ser de: tablero superior, acero con tímpano de celosía, con tímpano abierto o macizo, tablero inferior, discurriendo la calzada entre los arcos, paralelos o no, con diversos tipos de sujeción. Puentes colgantes: constan de un tablero suspendido en el aire por dos grandes cables, que forman sendas catearías, apoyadas en unas torres construidas sobre las pilas. El tablero puede estar unido al cable por medio de péndolas o de una viga de celosía. Existen diversos puentes colgantes con luces superiores a 100. Puentes de vigas Gerber: (tienen tableros isostáticos apoyados sobre voladizos de tramos isostáticos o hiperestáticos). 2.2.10.2 Puentes Metálicos de Venezuela Vigas de palastro: - Puente Unare con 100 m. de longitud, en 3 tramos de 30-40-30 m. de luz. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Celosía superior: - Puente Río Grande en Caucagua - Altagracia con 1 tramo de 66 m. de luz. - Puente Boconó con 286 m. de longitud, en 3 tramos de 88-110-88 m, proyectado por montaje en voladizo. - Puente Guanare- Biscucuy de 203 m. de largo, con tramo de 50 m. de luz, sin arriostramiento superior (low-truss). - Puente Arichuna (Apure) de 137 m. de largo, con una luz central de 65 m. Celosía Inferior:

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RE S O - Puente Carrizales: C un H tramo de 60 m. de luz para cuatro vías de transito. E R DE - Puente Uribante: 149 m. de largo, con un tramo central de 95m. de altura variable. - Puente El Río Guapo, El Guapo- Barcelona: con 60 m. de luz. En arco: - Puente Manzanares un tramo con 60 m., de arco superior atirantado (bowstring). - Puente Chama de 630 m. de largo, con 5 arcos bi- articulados de 112 m. de luz cada uno. Colgantes: - Puente de Angostura ubicado sobre el Río Orinoco, tiene una longitud de 1678.5 m., 4 canales de trafico a una altura de 17m. , 14.6 m. de ancho, en su punto más alto se eleva 57m. por encima del río, y posee 4 imponentes torres de acero que soportan el tendido de los cables y miden 119 m. de altura. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Atirantados: - Segundo Puente sobre el Orinoco tiene una extensión de 3.156 m. de altura libre sobre el nivel de agua máximo de 40 m., un ancho total del tablero de 24.70 m., con 4 canales de circulación más una trocha ferroviaria. 2.2.11 Puentes O´Leary Es una de las estructuras de ingeniería más antigua de la ciudad de Maracaibo, este puente de acero data de principios del siglo XX siendo responsable de esta obra fue el ingeniero belga León Höet, a un lado del puente se halla una placa de la

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compañía norteamericana que lo construyó y se puede observar en su estructura la

RE S O H C E R Igualmente, DEeste se encuentra ubicado al final de la calle La Federación saliendo

sobriedad y fortaleza que aún conserva.

hacia la avenida padilla. Es la entrada al sector Santa Lucía, en la Av. Padilla, por debajo de él pasa una cañada llamada: “Cañada Nueva”. Es una estructura metálica prefabricada y cerchada que funciona como una unidad estructural, no está recubierta con ningún material, la estructura de soporte y hecho arquitectónico son uno. Presenta a ambos lados 2 pequeños pasos peatonales de madera que sobresalen de la misma estructura. Según los pobladores de la calle federación este puente consta de más de 100 años su construcción, además alegan que fue construido con sobrantes de la construcción de la Torre Eifel, en Francia. 2.2.12 Conexiones En todo sistema estructural, cada elemento debe tener una conexión adecuada, que según Takeuchi, Caori Patricia (2006) debe ser “capaz de transmitir las cargas a otro elemento o a la fundación, de manera segura de acuerdo con las especificaciones que se esté usando”. Las piezas estructurales de acero, tales como vigas, columnas, poseen una dimensión predominante (barras), mientras que la estructura trabaja en forma Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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tridimensional. Esto determina la necesidad y características de las conexiones entre las piezas. Andrade de Mattos Días, Luis (2006) dice que “el proyecto de conexión puede influir significativamente en el costo de la estructura”. El tipo de conexión debe ser escogida teniendo en cuenta: el comportamiento de la conexión (rígida o flexible, por contacto o por fricción, etc.); las limitaciones constructivas; la facilidad de fabricación (acceso para la soldadura, uso de equipos automáticos, repetición de detalles estandarizados, etc.) y montaje (acceso para atornillar, soportes provisionales, simplicidad, repetición, etc.). Estas conexiones

OS D A V SER

pueden hacerse con soldadura o con conectores (remaches, tornillos o pernos), los cuales unen el elemento ya sea, a otro directamente o a platinas adicionales.

E R S O Al diseñar o revisar C una Hunión es importante entender la forma como cada una E R DE(conectores, pasadores o soldadura, elementos o platinas) está de estas partes trabajando, es decir se debe evaluar la magnitud y dirección de los esfuerzos, en cada una de las partes que forman la conexión, para así poder garantizar una correcta trasmisión de esfuerzos. No basta con revisar una de ellas, ya que puede ocurrir que aunque se diseñe correctamente el conector o soldadura, la conexión falle ya sea por el elemento que se quiere o por una de las platinas que intervienen en la unión, o que ocurra el caso contrario. 2.2.12.1 Tipos de Conexión Conectores: Consiste en perforar las piezas de la conexión y unirlas mediante conectores que aprieten las piezas y las mantengan unidas. Conexiones remachadas: Son piezas fabricadas, que constan de una parte cilíndrica (vástago) y una cabeza en uno de sus extremos. Una vez instalados en la perforación, se forma la cabeza en el otro extremo ya sea con un proceso de

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

calentado o enfriado. Según S. Merrit, Frederick (1994) “la función de los remaches es ser conectores de cortantes y servir como dispositivos de unión y amarre”, las cabezas evitan que las partes conectadas se separen. Los diámetros de los pernos más comúnmente usados para puentes son ¾, 7/8, 1 y ocasionalmente 1 1/8 de pulgada. Los agujeros de los remaches son punzonados o subpunzonados y rimados, o bien, taladrados en su dimensión total. Los agujeros normalmente se hacen de 1/16 de pulgada más grandes que el diámetro nominal del remache. Según S. Merrit, Frederick (1994) “el acero de remache más utilizado es el ASTM A502, grado 1, de alta resistencia. Menos empleado es el remache estructural

OS D A V ER y según AASHTO es AASHTO S denominación según “la norma NSR 98 es NTC4033 E R S remaches ASTM A503 grado 3 con iguales O H M228”. Se encuentran también los C RE E D resistencias nominales a la del remache grado 2, pero mayor resistencia a la de alta resistencia A502 de grado 2”. Para Takeuchi, Caori Patricia (2006) la

corrosión. Conexiones

apernadas:

Se

denomina

perno

a

una

pieza

metálica,

normalmente de acero o hierro, larga, cilíndrica, semejante a un tornillo pero de mayores dimensiones, con un extremo de cabeza redonda y otro extremo que suele ser roscado. En este extremo se enrosca una tuerca, o remache, y permite sujetar una o más piezas en una estructura, por lo general de gran volumen. A pesar de identificarlos por su diámetro nominal, Andrade de Mattos Días, Luis (2006) dice que “su resistencia a la tracción es función del diámetro efectivo, por lo que el área efectiva es la sección transversal que pasa por la rosca, que equivale a cerca

de un

75% de área nominal”. De acuerdo a su comportamiento, su fácil inspección y a su ejecución en frío, es decir, que no tienden a modificar las propiedades del acero, las juntas apernadas se constituyen en las de mayor uso y aceptación por parte de los organismos que normalizan el diseño estructural en acero, a pesar de la mayor facilidad de diseño y ejecución y por lo tanto de popularidad de las juntas soldadas. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Conexiones apernadas comunes: Los pernos comunes tienen baja resistencia mecánica. Los más comúnmente empleados son del tipo fabricado según las especificaciones norteamericanas ASTM Ha-307, se fabrican con acero al carbono y según Takeuchi, Caori Patricia (2006) “tiene una resistencia última a la tensión mínima de 42 K/mm2”. La instalación de este tipo de conexión se hace con llave manual y sin control de troque, su uso está limitado a estructuras livianas que no estén solicitadas a cargas vivas que producen impacto o inversión de esfuerzos o también, para elementos secundarios. Conexiones apernadas de alta resistencia: Son fabricados con acero al

OS D A V R empalmarse unas con otras Epueden S. Merrit, Frederick (1994) dice que “las E partes S R S ASTM A325”, fabricados con acero al carbón O H mediante pernos de acero templado, C DERE tratado térmicamente, cuya resistencia ultima a la tensión varia 84 y 74kg/mm y los

carbono tratado y tiene una resistencia mucho mayor a las de los pernos ordinarios.

2

pernos ASTM 490 (NTC4028 o AASHTO M253), pernos aleados tratados térmicamente, con una resistencia ultima a la tensión de 105 Kg/mm2. Gracias a la mayor resistencia se requiere un número menor de pernos por conexión, en consecuencia, menos placas de conexión, lo que favorece la economía de acero, S. Merrit, Frederick (1994) dice que “la fijación de pernos requiere menos mano de obra que el remachado; pero la preparación de la superficie empalmada requiere más”. Este tipo de pernos debe ser instala con control de torque, después del apriete inicial con llave común. El control de apriete vía control de fuerza se logra mediante llaves calibradas (torquímetro o llave neumática, calibrados diariamente de acuerdo a prescripciones estandarizadas) y para el control de la deformación (rotación de la tuerca) se usa una llave de mango largo. Andrade de Mattos Días, Luis (2006) dice que “el control del apriete permite ajustar la fricción entre las chapas, proporcionando mayor rigidez a la conexión e impidiendo el desplazamiento de las partes conectadas”. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Conexiones con pasadores: Son piezas cilíndricas de gran diámetro que resisten fuerzas mucho mayores a las que resisten individualmente, los tornillos. Los pasadores pueden ser fabricados en cualquier acero estructural permitido por AISC, AASHTO. Adicionalmente pueden ser fabricados en barras de acero al carbono formadas en frío ASTM A108 (AASHTO M169) o forjadas de aceros al carbón aleado ASTM A668 (AASHTO M102). Asimismo, los pasadores se deben asegurar evitando su movimiento transversal en los elementos, según Takeuchi, Caori Patricia (2006) “esto se logra ya sea roscando sus extremos y asegurarlos con arandelas y tuercas o con pines en su o sus

OS D A V ERtener una cabeza). deben S

extremos”, (si los pasadores son horizontales se puede colocar en ambos extremos

S. Merrit, E R S O H Frederick (1994) diceE que “los pasadores de hasta 10 pulg. de diámetro tienen sus C R DE para tuercas de rebajo, las que se apoyan en miembros extremos roscados pines, en caso contrario, los pasadores

conectados”. Pasadores mayores de 10 pulg. de diámetro están retenidos por casquetes los cuales están fijados ya sea por pernos prisioneros o por una varilla que corre axialmente a través de una barreno a todo lo largo del pasador y está asegurada por medio de tuercas en sus extremos. S. Merrit, Frederick (1994) dice que “los pasadores se diseñan por flexión y cortante y por aplastamiento contra los miembros que conectan”. En estructuras metálicas no es común encontrar uniones con pasadores, ya que el uso de los remaches y posteriormente el uso de los tornillos y de la soldadura los han desplazado. Takeuchi, Caori Patricia (2006) dice que “hoy en día encontrar estos pasadores en uniones de puentes tales las uniones de barras de ojo que sirven como pendolones en puentes, el ensamble de paneles en puentes desarmables, conexiones de apoyo, etc.”. Conexiones soldadas: La técnica empleada para la unión de dos o más componentes de un elemento estructural, conservando la continuidad del material y sus propiedades mecánicas y químicas, es la soldadura. Según Andrade de Mattos

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Días, Luis (2006) las ventajas del uso de conexiones soldadas son “mayor rigidez de las conexiones; reducción de costos de fabricación (eliminación de perforaciones); menor cantidad de acero, pues las conexiones son más compactas que las conexiones atornilladas”, permitiendo una mejor limpieza, pintura y ejecución en estructuras ya existentes. 2.2.13 Soldaduras En la soldadura, las partes que se van a conectar se fundan a altas

OS D A V SER

temperaturas, en general agregando materiales metálicos adecuados, el Structural Welding Code, AWS D1.1, American Welding Society, regula la aplicación de los

RE S O Hpermitidas del borde, clases y tamaños de electrodos, C E metal original, configuraciones R DE

diferentes tipos y tamaños de soldaduras, esfuerzos permitidos en la soldadura y el

detalles de la mano de obra y calificación de los procedimientos de soldadura y de soldadores.

La posición de soldadura se clasifica en plana, horizontal, vertical y sobre la cabeza. Como desventaja esta el desmontaje y sobre, todo, el control de calidad de la soldadura en la obra. La dificulta inherente a determinar la posiciones en el momento de la soldadura es un factor que puede afectar su calidad. Adicionalmente a esto, para S. Merrit, Frederick (1994) las desventajas en los puentes son “restricción en la selección del acero para aceros soldables; mayores necesidades de espacio de trabajo y necesidades de inspección más extensas y frecuentes mente más costosas”. Debido a esto se deben agregar ciertas restricciones estructurales: distorsiones resultantes de los enfriamientos diferenciales de la soldadura y el metal de alrededor y, consecuentemente, formación de esfuerzos residuales, que son difíciles de localizar, y fragilidad de la soldadura a bajas temperaturas. Por último, la construcción soldada requiere control especial para puentes en climas fríos. Todavía no se usa muy frecuentemente en puentes ferroviarios. Cuando

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se utiliza la soldadura para empalmes de campo en puentes en condiciones poco favorables para el control efectivo, inferiores a las que se tienen en los talleres cubiertos, los empalmes deben pasar por una rigurosa inspección. En la industria de la electrónica, la aleación de estaño y plomo es la más utilizada, aunque existen otras aleaciones, esta combinación da los mejores resultados. La mezcla de estos dos elementos crea un suceso poco común. Cada elemento tiene un punto elevado de fundición, pero al mezclarse producen una aleación con un punto menor de fundición que cualquiera de los elementos para

OS D A V SER

esto debemos de conocer las bases para soldar.

E

R S O H C DERE

2.2.13.1 Tipos de Soldaduras

Los tipos de soldadura de mayor importancia son la soldadura de filete y la soldadura acanalada. La soldadura de tapón y de agujero alargado son de importancia secundaria. Soldadura de filete: Tiene una sección transversal teóricamente triangular (realmente puede ser cóncava o convexa) y se puede encontrar en juntas traslapadas, en te y en esquinas. En una soldadura en filete, el lado de la soldadura en contacto con el material a unir, es conocido como tamaño de la soldadura. La unión de los dos lados es la raíz y la lineal perpendicular a la base del triangulo (en contacto con el aire) y que pasa por la raíz es la garganta de la soldadura. La longitud efectiva es la distancia entre los extremos inicial y final de la soldadura, medidos sobre una recta paralela a la línea raíz. El cuadrilátero cuyos lados son las gargantas extremas y la línea raíz es lo que se conoce como área efectiva. Soldadura acanalada: También conocida como soldadura de ranura, se usa para uniones a topo, es decir, cuando las dos piezas a unir están alineadas. Aún cuando tienen mayor resistencia que la soldadura de filete, requieren mayor precisión

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

razón por la cual, mientras sea posible, se prefiere utilizar la soldadura de filete, que da mayor tolerancia. Las definiciones utilizada para determinar el tamaño de la soldadura, en la soldadura de filete son igualmente validas que la soldadura acanalada. Por tanto, para determinar el tamaño, se utiliza, el lado la garganta y la longitud. Takeuchi, Caori Patricia (2006) dice que “existen diferentes formas de aplicar la soldadura acanalada, dependiendo de la preparación del material a unir, de si se aplica a ambos lados y de si necesita platina de respaldo”. Este tipo de soldadura se puede encontrar con los elementos sin separación y borde sin preparación, soldadura por un lado o por el otro lado, borde recto y separado,

OS D A V cortadas en ángulos) soldados con o sin platina de respaldo, bisel en V doble, bisel en ER S E R un solo extremo, bisel en U doble oS sencillo y otros. O H C E DER

soldadura por uno o dos lados, con bisel en V (los extremos de las dos piezas

El tipo de soldadura acanalada que se usa depende del espesor del material a

unir (soldaduras con bordes rectos se usa para materiales delgados), de la accesibilidad de la soldadura (soldadura por un lado o por los dos lados) y del tipo de electrodo (se puede tener electrodos de gran penetración). Takeuchi, Caori Patricia (2006) dice que “también influye el costo de la soldadura (un bisel en V requiere más soldadura que un bisel doble en V) y de la preparación (uno o dos extremos biselados, bisel en la cara superior y/o inferior)”. Soldadura de tapón y de agujero alargado: Se usan para unir elementos traslapados, uno de los cuales tiene un agujero redondo o alargado uno de los cuales se rellena total o parcialmente (aplicando una soldadura de filete alrededor del borde del hueco). Se usa para transmitir corte y el pandeo local de las partes traslapadas, también se usan para unir de elementos como es el caso de las cubreplacas. 2.2.13.2 Proceso de Soldaduras El proceso más utilizado es la soldadura por arco eléctrico, que puede ser manual con electrodo revestido, o automática con arco sumergido. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Electrodo revestido: La soldadura por electrodo revestido consiste en un alambre de acero consumible cubierto con un revestimiento que se funde bajo la acción del arco eléctrico generado entre su extremo libre y a pieza a ser soldada. El alambre fundido constituye el metal de relleno, que llena el vacío entre las partes, soldándolas. El revestimiento se trasforma en escoria después de la fusión, recubrimiento y protegiendo la región soldada de la corrosión atmosférica, garantizando su calidad final. Según Andrade de Mattos Días, Luis (2006) “el uso del electrodo revestido

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permite gran versatilidad en la posiciones de soldadura, prestándose para la soldadura en la obra, cuando esa solución es inevitable”. Sin embargo, por ser

RE S O H C E R (1997) dicen que “en la actualidad las instalaciones de soldadura por arco permiten el DE manual, es susceptible a defectos. Weeks, William; Giachino, Joseph William

soldeo de toda la gama de espesores, desde los más finos hasta los más gruesos, en todo tipo de metales”. El procedimiento de soldadura por arco con electrodo revestido, no solo simplifica la fabricación y mantenimiento de bienes y equipos, sino que permite, al soldador experto, realizar rápida y fácil las operaciones de soldadura. El electrodo, por lo general, es especificado según la Norma Norteamericana AWS (American Welding Society) e identificado por un código alfanumérico compuesto de la letra “E” seguida. Arco sumergido: Para la soldadura por arco sumergido se emplea un equipo compuesto de un alambre de acero desnudo asociado a un dispositivo inyector de fundente. Al generarse el arco electrodo, el alambre se funde soldando las partes y el fundente es depósito sobre la soldadura, protegiéndola. Según Andrade de Mattos Días, Luis (2006) “el proceso por arco sumergido por ser automático le confiere mayor calidad a la soldadura. Se destina a la operaciones ejecutadas en fabrica, pues presenta restricciones en cuanto a la movilidad de la maquina y, por consiguiente, a la posición de soldadura”. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

2.2.14 Control de Calidad de la Soldadura El proyecto deberá disponer que el mayor número posible de conexiones sea soldado y ejecutado en fábrica, mientras que las que inevitablemente serán montadas en la obra serán atornilladas. Ellos por la mayor facilidad de controlar la calidad de la soldadura en fábrica. La calidad de la soldadura puede ser controlada por los métodos siguientes. 2.2.14.1 Verificación de Defectos Superficiales Control visual: consiste en la detección de defectos superficiales groseros por

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medio de inspección visual ejecutada por medio de especialistas.

RE S O Hpenetra en posibles fisuras en la soldadura, después de C un líquido de color rojizo que E R DE Control por líquido penetrante: consiste en la pintura de la región soldada con

la limpieza y de la aplicación de polvo revelador, aparece resaltada la indeseable solución de continuidad.

Control por partículas magnéticas (magnaflux): consiste en el esparcimiento sobre la región soldada de partículas magnéticas que por magnetización se disponen en forma peculiar si aparecen defectos superficiales. 2.2.14.2 Verificación de Defectos Internos Control ultrasonográfico: consiste en la inspección del interior de la soldadura por medio de la emisión y recepción de ondas. Control radiográfico: consisten en la inspección del interior de la soldadura con el empleo de rayos X y permite el registro de la inspección. 2.2.15 Electrodo Se conoce como electrodo a una varilla metálica, generalmente acero, recubierta de un revestimiento concéntrico de flux extruido y seco. La fabricación de electrodos se realiza en dos líneas en paralelo: varilla o alma, y revestimiento. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Existen diferentes tipos de soldadura como la E6010, E6011, E6012, E6013, E7014, E7018, etc. Takeuchi, Caori Patricia (2006) dice que “la anterior nomenclatura utilizada comúnmente corresponde a una clasificación de la ASW (American Welding Society) y la ASTM (American Society for Testing and Materials)”. El nombre del electrodo utilizado, está formado por una serie de cuatro o cinco dígitos y se puede dividir en cuatro partes: la primera letra, el último digito, el penúltimo digito y los dígitos centrales. Para Andrade de Mattos Días, Luis (2006) “los dos primeros son indicativos de la resistencia a la ruptura del material de soldadura (en mil librasfuerza por pulgada cuadrada) y los dos siguientes indican la posición de soldadura, composición química del material y tipo de corriente”.

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RE S O H C E R proyecto estructural identifica generalmente DE

Andrade de Mattos Días, Luis (2006) dice que “las especificaciones del fundente y del electrodo también se basan en las normas AWS. En el caso del acero común, el

solo la resistencia de la

soldadura”. Dependiendo del proceso, el electrodo puede ser consumible, en el caso de la soldadura con gas metal o la soldadura blindada, o no consumible, como la soldadura con gas tungsteno. Para un sistema de corriente directa, la barra de soldadura puede ser el cátodo para una soldadura de tipo llenado o el ánodo para cualquier otro tipo de soldadura. Para corriente alterna, el electrodo de soldadura no puede ser considerado ánodo o cátodo. Para la soldadura de estructuras metálicas se utilizan electrodos de arco sumergido con el proceso SMAW los siguientes tipos: E60XX y E70XX. 2.2.16 Corrosión Una de las características más notables de la naturaleza es su incesante trabajo en la transformación de la materia, a lo cual constituyen agentes atmosféricos, tales como el viento, la lluvia, el mar, el calor, frío, y los organismos vivos, es por ellos que Bilurbina, Luis.; Liesa, Francisco.; Irribarren, José Ignacio, (2002) definen la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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corrosión como “la degradación de un material a causa de la acción del ambiente en el que está inmerso. Esta degradación debe ser el resultado de la interacción del material y el ambiente bajo condiciones de exposición determinadas”. Este fenómeno, según Talbot J. (2002) “sólo ocurre en presencia de un electrolito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas”. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal o descomposición de un metal producida por

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un agente exterior y favorecida por la presencia de un medio acuoso en contacto con

RE S O H C Los metales, R según su naturaleza química y el medio ambiente en que se E DE

ambos.

encuentran son más o menos sensibles a la corrosión. Los metales existen en forma de minerales en la naturaleza, es decir, en forma de óxidos y sales. Para su transformación a metal, estos óxidos y sales requieren mucha energía. Es por ello que

para Andrade de Mattos Días, Luis (2006) “cuanta más energía requiera esa transformación, mayor es la tendencia del metal a volver a su forma primitiva (oxido o sal), que es lo más estable. Este es el mecanismo básico de la corrosión”. La velocidad a la que tiene lugar el fenómeno dependerá de algún modo de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto con el metal y las propiedades de los metales. Los más conocidos, son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y del acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón). Sin embrago, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales, tales como los metales, cerámicas, polímeros, entre otros, y todos los ambientes. Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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2.2.17 Tipos de Corrosión Para este fenómeno se clasificaron diferentes características según la naturaleza del agente, en las cuales distinguimos: Corrosión química: Ataque de un metal por la acción de agentes químicos causantes de una serie de reacciones químicas producidas en la interfase metalmedio corrosivo y dando lugar a unos productos químicos que, si depositan en la superficie del metal, llegan, en algunos casos, a proteger al propio metal de una

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corrosión mayor. En la capa del óxido así formada se produce la difusión de los iones del metal y del oxigeno, proceso que será tanto más lento cuanto más espesa es la

RE S O H C E removida por algún proceso, como por ejemplo la abrasión, la oxidación prosigue y el R DE

capa de óxido. Según Andrade de Mattos Días, Luis (2006) “si la capa de óxido es

espesor del metal disminuye `progresivamente”.

Ambiental: Agresión por parte de los compuestos presentes en el aire contaminado: dióxido de azufre, dióxido de carbono, sulfatos, cloruros, cenizas y escorias. Material de Construcción: Agresión por parte de otros materiales constructivos: cemento Portland (hidróxido sódico y potásico), morteros y pastas de cal (calcio y magnesio libres), pastas de yeso (ácidos), madera (ácidos orgánicos y sales solubles) y cementos porosos (amoniaco presente en agentes espumantes). Soluciones Químicas: Agresión por parte de sustancias químicas ajenas a la propia construcción: productos de limpieza (sales solubles de calcio, magnesio y potasio), agua de las conducciones (cloruros, sulfatos y dióxidos de carbono). Aguas Ácidas: Disolución de los metales por inmersión en soluciones ácidas, que producen la redisolución de la capa de hidróxido resultado de la combinación de los iones metálicos con los hidrógenos del agua. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Agua de Mar: Agresión por proximidad o contacto directo con el agua de mar (cloruros). Materia Orgánica: Agresión por parte de las sustancias que producen ciertos organismos, como algas, mohos y líquenes (ácidos orgánicos y dióxido de carbono). 2.2.18 Protección contra la Corrosión Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión están las siguientes tenemos: • Uso de materiales de gran pureza.

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RE S O Hde adición en aleaciones, ejemplo aceros inoxidables. • Presencia de elementos C E R DE

• Tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones • Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos, ejemplo los anticongelantes usados en la automoción. • Recubrimiento superficial: pinturas, capas de oxido, recubrimientos metálicos • Protección catódica. 2.2.19 Protección Catódica La protección catódica es una técnica de control de la corrosión, que esta siendo aplicada con mucho éxito en el mundo entero, en que cada día se hacen necesarias nuevas instalaciones de conductos para transportar petróleo, agua, productos terminados, cables eléctricos y otras instalaciones importantes. Se puede aplicar protección catódica en metales como: acero, cobre, latón y aluminio. Como condición fundamental las estructuras componentes del objeto a Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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proteger y el elemento de sacrificio, deben mantenerse en contacto eléctrico e inmerso en un electrolítico. 2.2.19.1 Fundamento de la Protección Catódica La protección catódica realiza exactamente lo expuesto forzando la corriente de una fuente externa, sobre toda la superficie de la estructura. Mientras que la cantidad de corriente que fluye, sea ajustada apropiadamente venciendo la corriente de corrosión y, descargándose desde todas las áreas anódicas, existirá un flujo neto de corriente sobre la superficie, llegando a ser toda la superficie un cátodo. Para que la

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corriente sea forzada sobre la estructura, es necesario que la diferencia de potencial del sistema aplicado sea mayor que la diferencia de potencial de las micro celdas de

RE S O H C E R DE catódica funciona gracias a la descarga de corriente desde una La protección

corrosión originales.

cama de ánodos hacia tierra y dichos materiales están sujetos a corrosión, por lo que es deseable que dichos materiales se desgasten (se corroan) a menores velocidades que los materiales que protegemos. Polarización catódica: La protección catódica no elimina la corrosión, éste remueve la corrosión de la estructura a ser protegida y la concentra en un punto donde se descarga la corriente. Para su funcionamiento práctico requiere de un electrodo auxiliar (ánodo), una fuente de corriente continua cuyo terminal positivo se conecta al electrodo auxiliar y el terminal negativo a la estructura a proteger, fluyendo la corriente desde el electrodo a través del electrolito llegando a la estructura. 2.2.19.2 Sistemas de Protección Catódica Dentro de control y protección contra la corrosión existen diferentes sistemas utilizados y técnicas para efectuar en la aparición de este fenómeno: Ánodo galvánico: Se fundamenta en el mismo principio de la corrosión galvánica, en la que el un metal más activo es anódico con respecto a otro más noble, corroyéndose el metal anódico. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

En la protección catódica con ánodo galvánico, se utilizan metales fuertemente anódicos conectados a la pieza a proteger, dando origen al sacrificio de dichos metales por corrosión, descargando suficiente corriente, para la protección de la pieza. La diferencia de potencial existente entre el metal anódico y la pieza a proteger, es de bajo valor porque este sistema se usa para pequeños requerimientos de corriente, pequeñas estructuras y en medio de baja resistividad. Características de un ánodo de sacrificio: Debe tener un potencial de disolución lo suficientemente negativo, para polarizar

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la estructura de acero (metal que normalmente se protege) a -0,8V, sin embargo el potencial no debe ser excesivamente negativo, ya que eso motivaría un gasto

RE S O H-0,95 a -1,7 V. C E puede estar comprendido entre R DE

superior, con un innecesario paso de corriente. El potencial práctico de disolución

• Corriente suficientemente elevada, por unidad de peso de material consumido. • Buen comportamiento de polarización anódica a través del tiempo. • Bajo costo. 2.2.19.2.1 Tipos de Ánodos Considerando que el flujo de corriente se origina en la diferencia de potencial existente entre el metal a proteger y el ánodo, éste ultimo deberá ocupar una posición más elevada en la tabla de potencias (serie electroquímica o serie galvánica) Los ánodos galvánicos que con mayor frecuencia se utilizan en la protección catódica son: magnesio, zinc, aluminio. Magnesio: los ánodos de magnesio tienen un alto potencial con respecto al hierro y están libres de pasivación. Están diseñados para obtener el máximo rendimiento posible, en su función de protección catódica. Los ánodos de magnesio Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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se utilizan en oleoductos, pozos, tanques de almacenamiento de agua incluso para estructuras que requieran una protección temporal. Zinc: para estructuras metálicas inmersas en agua de mar o en suelo con resistividad eléctrica de hasta 1000 ohm-cm Aluminio: para estructuras inmersas en agua de mar. 2.2.20 Corriente Impresa

OS D A V SER

En este sistema se mantiene el mismo principio fundamental, pero tomando en cuenta las limitaciones del material, costo y diferencia de potencial con los ánodos de

RE S O H generadora continua regulable o, simplemente se C E R origina en una fuente de corriente DE sacrificio, se ha ideado este sistema mediante el cual el flujo de corriente requerido se

hace uso de los rectificadores, que alimentados por corriente alterna ofrecen una corriente continua apta para la protección de la estructura. La corriente externa disponible es impresa en el circuito constituido por la estructura a proteger y la cama anódica. La dispersión de la corriente eléctrica en el electrolito se efectúa mediante la ayuda de ánodos inertes cuyas características y aplicación dependen del electrolito. El terminal positivo de la fuente debe siempre estar conectado a la cama de ánodo, a fin de forzar la descarga de corriente de protección para la estructura. Este tipo de sistema trae consigo el beneficio de que los materiales a usar en la cama de ánodos se consumen a velocidades menores, pudiendo descargar mayores cantidades de corriente y mantener una vida más amplia. 2.2.20.1 Ánodos utilizados en la Corriente Impresa Chatarra de hierro: por su economía es a veces utilizado como electrodo dispersor de corriente. Este tipo de ánodo puede ser aconsejable su utilización en Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

terrenos de resistividad elevada y es aconsejable se rodee de un relleno artificial constituido por carbón de coque. El consumo medio de estos lechos de dispersión de corriente es de 9Kg/A•año. Ferro silicio: este ánodo es recomendable en terrenos de media y baja resistividad. Se coloca en el suelo hincado o tumbado rodeado de un relleno de carbón de coque. A intensidades de corriente baja de 1ª, su vida es prácticamente ilimitada, siendo su capacidad máxima de salida de corriente de unos 12 a 15 A por ánodo. Su consumo oscila a intensidades de corriente altas, entre 0,5 a 0,9 Kg/A•año. Su dimensión más normal es la correspondiente a 1500 mm de longitud y 75 mm de

OS D A V SER

diámetro.

RE S O H C E utiliza con relleno de grafito o carbón de coque. Es frágil, por lo que su transporte y R DE

Grafito: puede utilizarse principalmente en terrenos de resistividad media y se

almacenamiento debe ser cuidado. Sus dimensiones son variables, su longitud oscila

entre 1000-2000 mm y su diámetro entre 60-100 mm, son más ligeros de peso que los ferro silicios. La salida máxima de corriente es de 3 a 4 A por ánodo, y su desgaste oscila entre 0,5 y 1 Kg/A•año. Titanio-platinado: este material esta especialmente indicado para instalaciones de agua de mar, aunque sea perfectamente utilizado en agua dulce o incluso en suelo. Su característica más relevante es que a pequeños voltajes (12V) se pueden sacar intensidades de corriente elevadas, siendo su desgaste imperceptible. En agua de mar tiene sin embargo limitaciones en la tensión a aplicar, que nunca puede pasar de 12V, ya que ha tensiones más elevadas podrían ocasionar el despegue de la capa de oxido de titanio y, por lo tanto la deterioración del ánodo. En agua dulce que no tengan cloruro pueden actuar estos ánodos a tensiones de 40-50V 2.2.21 Protección de Superficies Para los procesos de protección de superficies se establecen de acuerdo a las especificaciones SSPC dos principios fundamentales que son: Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

61

CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

SSPC-SP1: limpieza del metal crudo proveniente de planta para eliminar grasas, residuos, etc. SSPC-SP5: samblasting, que consiste en el proceso de suministrar la presión adecuada para proyectar la arena de sílice en tamaño 16-30 para alanzar el perfil de anclaje de las piezas a revestir. El granallado: es el otro proceso en el cual las estructuras metálicas después de fabricadas son colocadas en una cámara cerrada, donde esferas de hierro son lanzadas o proyectadas a presión para alcanzar el perfil de anclaje. 2.2.22 Recubrimientos y Pinturas

OS D A V SER

RE S O H son compuestos de materiales químicos, cuya Los recubrimientos C y pinturas E R E materia primaD son pigmentos sólidos (polvos) y otros líquidos que a través de los procesos de polimerización química industrial, obteniendo como producto final las variadas formas y caracterización que se conocen como resinas epóxicas, poliuretanos, poliamidas, esmaltes de aluminio y en general un alto rango de productos de la industria de pinturas y revestimientos. Estos revestimientos y pinturas son aplicadas en las estructuras y elementos metálicos en pequeños espesores medidos en miles o micrones equivalentes a (40 mils es 1 milímetro y 1 micrón es la milésima parte 1/1000 milímetro), aplicados en forma manual (brocha o rodilla) o en forma mecánica (Air spels o presión de aire), Estos revestimientos y pinturas, se aplican para proteger la superficie metálica antes los efectos del ambiente sobre todo en condiciones severas y agresivas, generalmente, estos recubrimientos de protección se utilizan para formar capas de protección física sobre la superficie del hierro o el acero crudo y así prolongar su vida útil. Sin embargo, cada tipo de recubrimiento tiene funciones específicas, como la reducción de fricción, protección antideslizante para los andadores, resistencia a la abrasión, resistencia a los rayos del sol y ambientes húmedos altamente corrosivos, entre otros. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Los recubrimientos también requieren de mantenimiento e inspección para garantizar su protección y durabilidad. Por ello, hoy en día se habla constantemente del concepto de Mantenibilidad, que es el mismo concepto de Mantenimiento, visto como el proceso imprescindible en la vida útil de estructuras y equipos. En consecuencia surge como proceso de mantenimiento el Plan de mantenimiento también conocido como Sistema de mantenimiento, que es donde se establecen los métodos, política, medidas, inspecciones y aplicación de un verdadero y oportuno mantenimiento programado. 2.2.23 Índice de Daños

OS D A V SER

E R S O Según Gustavo Arroyo HFernández (2009) el índice de daño es “la escala del C E R E Dexpresado valor del daño en porcentaje, que se toma para determinar el grado de deterioro que presenta una estructura”. Escala de Índice de Daño propuesta por la EERI: La EERI (Earthquake Engieeniring Researh Institute, con sede en Oakland, California, EEUU) propone en aparte de su contenido, una guía para evaluar daños originados por terremotos sobre las estructuras de edificios y puentes. Los niveles de daño propuestos por este guía se indican en el siguiente cuadro. Cuadro 2. Definición de Daño de acuerdo al EERI NIVEL

ESTADO DE DAÑO (%)

Ninguno

0

Ligero

0-5

Moderado

5 - 25

Severo

25 - 50

Total Colapso

50- 100 > 100

DEFINICIÓN Sin daño Daño estructural Aislado; costo de reparación menor al 5% del valor del mercado del edificio. Daño considerable no estructural y daño estructural ligero, costo de reparación menor al 25% del valor del mercado. Daño estructural considerable y daño no estructural excesivo, costo de reparación menor al 50% del valor del mercado. Es más económico demoler que reparar. Colapso de la estructura.

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Escala de Índice de Daño propuesta por la NHRC: La NHRC (Natural Hazards Research Centre, con sede en la Universidad Macquarie, Australia) ha realizado una recopilación de alguna de las escalas de daño más completa para la evaluación de daño en edificios, provocados por riesgos naturales tales como: tornados, ciclones, deslizamiento de tierra, incendios, terremotos, etc.. Dentro de este trabajo se encuentra la propuesta de los investigadores Whitman,Hirschberg y Rojahn unificada por la propuesta de la NHRG dividida en 5 niveles indicada en el siguiente cuadro. Cuadro 3. Definición de Daño de acuerdo a Whitman, 1973 (NHRC) ESTADO DE DAÑO 0

DAÑO DAÑO NO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL Ninguno Ninguno

OS D A DESCRIPCIÓN DEL ESTADO V DE DAÑO SER

RELACION DE DAÑO (%) 0.00- 0.05

E

1

R S O H EC R E D Ninguno Menor

2

Ninguno

Localizado

0.3- 1.25

3

No apreciable

Generalizado

1.25- 3.5

4

Menor

Sustancial

3.5- 7.5

5

Substancial

Extensivo

7.5- 20.0

6

Mayor

Cercano al total

20.0- 65.0

7 8

Declarado en ruinas Colapso

0.05- 0.3

100 100

Sin daño Daño no estructural menor daños irrelevantes en componentes Daño no estructural localizadoagrietamiento más importante (pero todavía no generalizado) Daño no estructural generalizado- posible agrietamiento de algunas vigas y columnas, aunque no apreciable Daño estructural menoragrietamiento obvio o en cadencia de algunos elementos estructurales; daño no estructural sustancial con grietas generalizadas Daño estructural sustancial en donde se requiere repara o reemplazar algunos elementos estructurales; asociado a un daño importante en elementos no estructurales Daño estructural mayor en donde se requiere reparar o reemplazar algunos elementos estructurales; asociado a un daño importante en elementos no estructurales Edificio declaro en ruinas Colapso total

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Cuadro 4. Definición de Daño de acuerdo a Whitman, 1975 (NHRC)

ESTADO DE DAÑO

ABREVIACIÓN

RELACIÓN DE DAÑO CENTRAL (%)

Ninguno Ligero Moderado Fuerte Total Colapso

0 L M H T C

0 0.3 5 30 100 100

Cuadro 5. Definición de Daño de acuerdo a Hirschberg (NHRC)

ESTADO DE DAÑO Ninguno

E

R S O H REC D0-E0.5 DAÑO (%)

FACTOR DE DAÑO PROMEDIO (%) 0.25

Ligero

0.5- 1.25

0.90

Moderado

1.25- 7.5

4.5

Fuerte

7.5-65

32

Muy severo

65-100

82.5

Colapso

100

100

OS D A V SER

CONDICIÓN ESTRUCTURAL

Sin daños Grietas menores Mucho agrietamiento; algunos elementos pueden llegar a ceder Daños significativos en elementos estructurales Daños mayor; la estructura permanece en pie pero se caerá Estructuras que no permanecen en pie

Cuadro 6. Definición de Daño de acuerdo a Rojahn (NHRC)

ESTADO DE DAÑO

FACTOR DE DAÑO (%)

FACTOR DE DAÑO PROMEDIO

Ninguno Insignificante Ligero Moderado Fuerte Mayor Destructivo

0 0- 1 1- 10 10- 30 30- 60 60- 100 100

0 0.5 5 20 45 80 100

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Cuadro 7. Definición de Daño de acuerdo a la NHRC DESCRIPCION

RANGO (%)

Ligero Moderado Fuerte Severo Colapso

1- 5 5- 20 20- 60 60- 90 90- 100

VALOR DE DAÑO CENTRAL (%) 2 10 40 75 100

Escala de índice de daño utilizada en el trabajo de Yépez (1996): El

OS D A V SER

procedimiento para evaluar el índice de daño global de la estructura se adaptó del trabajo propuesto por Braga et al. El nivel de daño de los elementos del sistema

RE S O H C E R manera se clasifica DE el grado de daño que sufre la estructura a un terremoto de

resistente vertical se tomo como el índice de daño global de la estructura. De esta

determinada característica en la escala de A- F y se le asigna el valor numérico como se muestra en el siguiente cuadro. Cuadro 8. Definición de Daño de acuerdo a Yépez (1996)

GRADO DE DAÑO A B C D E F

INDICE DE DAÑO GLOBAL ADOPTADO 0% 10% 25% 50% 75% 100%

2.2.24 Vulnerabilidad Se entiende por vulnerabilidad a la propensión de personas y bienes, y también de las actividades que se relacionan, a sufrir daños o modificaciones, en caso de ocurrencia de sismo de intensidad considerable. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Para wikipedia (2009) “la vulnerabilidad de las edificaciones está directamente relacionada a los conceptos de arquitectura sustentable, construcciones seguras, análisis de riesgos y gestión integral de costo/beneficio”. El nivel de vulnerabilidad de una edificación se define como el riesgo de recibir daños a causa de amenazas naturales, humanas o tecnológicas. 2.2.25 Mantenimiento Acción eficaz para mejorar aspectos operativos relevantes de una estructura y/o

OS D A V SER

equipo tales como funcionalidad, durabilidad, seguridad, productividad, confort, imagen corporativa, salubridad e higiene. Otorga la posibilidad de racionalizar costos

E

R S O H C preventivo y correctivo. DERE

de operación. El mantenimiento debe ser tanto periódico como permanente,

2.2.26 Tipos de Mantenimiento Para una actividad tan importante en la cual se trabajan aspectos de seguridad y productividad, se clasifican en los siguientes tipos de mantenimiento: Mantenimiento preventivo: Acción de carácter periódica y permanente que tiene la particularidad de prever anticipadamente el deterioro, producto del uso y agotamiento de la vida útil de componentes, partes, piezas, materiales y en general, elementos que constituyen la infraestructura o la planta física, permitiendo su recuperación, restauración, renovación y operación continua, confiable, segura y económica, sin agregarle valor al establecimiento. Mantenimiento correctivo: Acción de carácter puntual a raíz del uso, agotamiento de la vida útil u otros factores externos, de componentes, partes, piezas, materiales y en general, de elementos que constituyen la infraestructura o planta física, permitiendo su recuperación, restauración o renovación, sin agregarle valor al establecimiento. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Mantenimiento predictivo: Es aquel mantenimiento que nos permitirá hacer una predicción del activo en cuestión, por medio de las técnicas cuales quiera utilizar llámese (análisis de vibraciones, mediciones eléctricas voltaje, amperaje, resistencia, ultrasonidos, medición de espesores, termografías, etc.) y que se les pueda aplicar al activo claro. 2.2.27 Programa Periódico de Mantenimiento Definición planificada y organizada de acciones de mantenimiento con carácter

OS D A V SER

de permanentes y continuas, orientadas a preservar y mantener las condiciones originales de operación de determinada infraestructura, expresando la periodicidad y

E

R S O H C DERE

alcance del servicio y los recursos comprometidos en dicho proceso, en los cuales se encuentran:

Reparación: tiene como finalidad recuperar el deterioro ocasional sufrido por una infraestructura ya construida. Se diferencian en reparaciones menores y mayores, calificándose según la magnitud de la actividad de inversión o de operación y de su fuente de financiamiento. Generalmente, las reparaciones menores Se contemplan en presupuestos de operación, mientras que las reparaciones mayores se manejan como inversiones ya que normalmente exceden a los Presupuestos de operación. Defecto: Eventos en los equipos que no impiden su funcionamiento, todavía pueden a corto o largo plazo, provocar su indisponibilidad. Daño y/o Deterioro: Descomposición física y/o mecánica de las condiciones originales de los componentes y materiales de una estructura y/o equipo. Equipo y/o estructura: Conjunto de componentes interconectados, con los que se realiza materialmente una actividad de una instalación, dentro de los mismos se clasifican en: Equipo clase A: Equipo cuya parada interrumpe el proceso productivo llevando a la pérdida de producción y al cese de la obtención de utilidades. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Equipo clase B: Equipo que participa del proceso productivo, pero su parada, por algún tiempo no interrumpe la producción. Equipo clase C: Equipo que no participa en el proceso productivo Falla: Finalización de la habilidad de un ítem para desempeñar una función requerida. Reparación Mayor: Servicio de mantenimiento de los equipos de gran porte, que interrumpen la funcionalidad, servicio, seguridad, producción. 2.2.28 Inspección de obra

OS D A V SER

RE S O H C E R de los intereses del propietario en todo lo que concierne a la obra objeto del contrato DE Según Ornes. R, Rafael. T (1985) la inspección de obras es “la representación

que se inspecciona, debiendo velar por los intereses y cumplimientos estrictos de lo indicado en los planos y especificaciones, abarcando además todos los aspectos de coordinación necesarios para concluir debidamente los trabajos”. La inspección es una actividad compleja, que debe realizarse en forma organizada y sistemática, ya que de ella dependen las recomendaciones para corregir los defectos, señalar restricciones de carga y velocidad y para minimizar la posibilidad de pasar por alto algunas deficiencias que pueden convertirse en daños severos si no son reparados a tiempo. En la inspección existe el vinculo factor humano – maquina, que permite detectar a tiempo cualquier falla o daño. Para Mata. R, Leonardo I. (2006) “la única forma de conocer la condición exacta y evaluar cada uno de los elementos de un puente, mediante un programa de inspección”. Mata. R, Leonardo. I. (2006) dice que “para obtener una información satisfactoria, las inspecciones deben llevarse a cabo con una cierta periodicidad”. Se hacen, varios tipos de inspección con distintas finalidades: Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

Para trabajar el mantenimiento normal o rutinario. Para programar los trabajos de mantenimiento rutinario, se debería hacer anualmente una inspección rutinaria, efectuando un inventario de las necesidades de la vialidad. Para evaluación estructural. Las inspecciones para evaluación estructural se efectuarían cada 2 o 4 años, sin embargo, los puentes de condiciones dudosas o con deficiencias conocidas, se deben vigilar con mayor frecuencia. Por ser este tipo de inspecciones de carácter minucioso y que requieren herramientas y equipos apropiados, por lo general recurre a empresas especializadas. Para permiso de transito de cargas especiales. Debido a las características

OS D A V ERescogidas, determinado normas, debe revisar los puentes localizados en la ruta i rutas S E R S O especificaciones y preceptos que deben cumplirse durante el transporte, incluyendo la H C ERE construcción D de desvíos, apuntalamiento o reforzamientos que se requieran de

del país, se ha requerido transportar piezas de gran peso y volumen, para ello se

acuerdo con el estudio técnico de la ruta. Por emergencia. Otra se3ccion que generan la necesidad de evaluaciones, están los fenómenos meteorológicos (como ciclones, lluvias torrenciales o de intensidades superiores a los periodos de retorno de proyectos), sismos, por colisiones o impactos provocados en la estructura de los puentes, principalmente, por accidentes: situaciones estas que generan consecuencias como asentamientos, movimiento de apoyos, deformaciones de la estructura, erosiones, socavaciones, etc. Que deben evaluarse inmediatamente. 2.2.29 Tipos de Inspección Las inspecciones se requieren para la detección y evaluación de daños, existen tres tipos: 2.2.29.1 Inspección Preliminar A realizarse, por lo menos, una vez al año en cada puente por parte de personal local no especializado en puentes, pero si, adiestrado específicamente para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

identificación y evaluación de daños. Para Mata. R, Leonardo I. (2006) “la brigada de inspección debe estar formada, por lo menos, por tres técnicos y uno de ellos debe ser ingeniero. El personal contará con un equipo mínimo y la inspección será fundamentalmente visual”. La época más recomendable para realizar esta inspección es al término de la temporada de lluvias, cuando la disminución de los niveles de agua facilita el acceso bajo las obras y cuando están frescos los indicios de socavación, principal causa de colapsos. Igualmente esta facilita observar las manchas o marcas de agua (dejadas

OS D A V Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “al término ER de la inspección preliminar, el S E R O jefe de brigada procederáC a dar unaS calificación del estado global de la obra. En virtud H E R E de la escasezD de información y de la superficialidad de la inspección, no es posible por la escorrentía de los cursos de agua) a efectos de proyectos futuros.

adoptar un sistema cuantitativo sofisticado de calificación”, por lo que en forma práctica se recomienda que las obras se incluyan en alguno de estos tres grupos: Grupo “A”. Puentes que por la gravedad de sus daños requieren atención inmediata. Grupo “B”. Puentes que presentan daños que deben ser atendidos en un plazo mediano (seis años), porque su situación puede degradarse a la situación “A”. Grupo “C”. Puentes que solo presentan daños menores que se pueden corregir con tareas de mantenimiento rutinario a cargo de las brigadas de conservación. 2.2.29.2 Inspección Principal A realizarse, por lo menos, una vez al año en aquellos puentes que haya sido clasificados en el grupo “A” durante la inspección preliminar. Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “ésta segunda inspección la realizará personal especializado en puentes, procedente de oficinas centrales o regionales, y tendrá por objetivo ratificar o Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

rectificar la calificación preliminar”. Para ello deberá contar con equipos que permitan el acceso a todas las partes del puente para observar detalladamente todos sus elementos, y que permita la medición cuantitativa de las respuestas de la estructura con precisión suficiente. Con los resultados de la inspección principal, podrá calificarse cuantitativamente el estado de cada puente mediante un procedimiento pendiente de definirse. 2.2.29.3 Inspección Especial

OS D A V especializado en aquellos puentes que vayanS a ser rehabilitados y tendrá por objeto el ER E R S O recabar los datos necesarios para la realización del proyecto definitivo. En las H C E R E actividades aD realizar, se incluyen, el levantamiento geométrico de la estructura, la Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “se realizará por personal altamente

determinación de la naturaleza y extensión de los daños y la realización de diversos estudios que permitan determinar la causa y mecanismo de propagación de los daños. Para esto, es necesario que se realicen con el apoyo de empresas especializadas en puentes. 2.2.30 Equipos de Inspección • Cinturón de seguridad y arnascas (eslingas o tipo paracaidista). • Cepillo de alambre. • Marcadores o tizas de herrero. • Cinta métrica y metro. • Cámara fotográfica/ filmadora. • Instrumentos. • Medidores de espesores de pintura. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

• Seguridad personal (cascos, zapatos, lentes, etc.). • Detector de fallas de pintura electrónico (holliday). • Procedimiento de Inspección. Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “los síntomas que presenta la estructura ante una primera inspección visual, nos permite determinar el agrietamiento, las deformaciones y las flechas de la estructura, si existe carbonatación o corrosión”. Una inspección visual debe completarse con una auscultación con métodos

OS D A V posiciones de armadura, profundidades de carbonatación ER y contenido de Ion-cloro y S E R S acercarse a la determinación delO grado de corrosión de las armaduras. H C DERE topográficos, magnéticos, eléctricos y químicos para determinar corrimientos,

Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “los ensayos estáticos y dinámicos sirven para conocer la variación de determinados parámetros generales del puente, como son la rigidez, el amortiguamiento, los modos de vibración, etc”. Los diferentes elementos que deben ser inspeccionados normalmente son agrupados en cuatro grandes divisiones: • Cimientos. • Infraestructura. • Superestructura. • Accesorios / equipamiento. En estructuras metálicas: • Rotura de remaches, pernos, soldaduras. • Fallas por falta de protección anticorrosivas adecuada de sus componentes. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

• Nodos. • Corrosión. • Pandeo, alabeo o rotura de elementos. • Conexión entre sistema de piso y estructura. • Fallas en el sistema de piso. • Dimensiones actuales de los elementos estructurales. • Calzada.

E

R S O H C DERE

• Apoyos.

OS D A V SER

2.2.30.1 Infraestructura

Normalmente la inaccesibilidad de la cimentación hace que las posibles fallas tengan que ser detectadas indirectamente en forma de movimientos excesivos, fisuración, etc., o a través de otros signos en la superestructura. Por su interés con relación a posibles fallas en la cimentación cabe señalar la utilidad de dos actividades: Nivelación del tablero: Se incluyen estribos, pilas y sistemas de apoyo. Dentro de la amplia variedad de defectos y deterioros observables en este tipo de elementos, para Mata R., Leonardo I. (2006) “deben incluirse en un informe las fisuras y grietas que puedan observarse y que puedan ser indicios de otros problemas relacionados con los suelos, el mal funcionamiento de apoyos, etc”. Pilas y estribos: Mata R., Leonardo I. (2006) dice que “revisar su cimentación, principalmente, cuando es directa para detectar cualquier inicio de erosión o socavación, la presencia y severidad de grietas, así como mencionar cualquier Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

cambio en la posición o verticalidad”. Revisar la existencia de grietas, ya que estas pueden ser indicios de socavación o hundimientos. 2.2.30.2 Apoyos Es importante asegurar su adecuado funcionamiento, cuidando que no existan daños en los pernos de anclaje, estén ajustados adecuadamente, libres de materiales extraños para que haya libertad de movimientos Se debe asegurar que no exista:

OS D A V SER

• Grietas por compresión, intemperismo o sobrecarga.

E

R S O H REC E D • Sedimentación. • Humedad.

Por lo regular los apoyos de los extremos son los más intemperizados y necesitan limpieza continua para asegurar su funcionalidad. 2.2.30.3 Superestructuras Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “la inspección de los elementos de la superestructura y los daños típicos que estos presentan varían notablemente dependiendo de que se trate de puentes metálicos, puentes de concreto armado o pretensado u obras prefabricadas”. Armaduras Metálicas: Vigilar las uniones del armazón, que son puntos críticos en los que se acumulan residuos que provocan la corrosión y pérdida de sección en elementos de la armadura. Vigas y largueros: Mata. R, Leonardo I. (2006) dice que “en el caso de las vigas de acero, debe vigilarse la existencia de grietas y de corrosión, principalmente,

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

en las alas superiores, alrededor de los remaches, pernos y en las áreas de soldadura”. Asegurarse de que estén adecuadamente sostenidas, que no haya torceduras o desplazamientos, ni tengan daños debidos a colisiones o perdidas de sección por corrosión. Es importante chequear que la altura de los gálibos sean las requeridas para evitar accidentes o colisiones con las trabes u otro elemento del puente. También, deben revisarse los miembros principales de la armadura que son susceptibles a daños por colisión, principalmente al paso de cargas voluminosas.

OS D A V SER

RE S O H se incluyen la inspección de calzada y aceras, C E R Dentro de los equipamientos DE

2.2.31 Equipamiento

juntas de dilatación, sistemas de drenaje, parapeto, barandales, señalización, etc. 2.2.31.1 Juntas de Expansión Observar que tengan el espacio adecuado para los desplazamientos por efectos térmicos y que estén libres de basura. Tableros:

Buscar

agrietamientos,

descascaramientos,

baches

u

otras

evidencias de deterioro. Señalizaciones: Debe revisarse la presencia, la legibilidad, la visibilidad y la necesidad de las señales existentes. Sistemas de Drenaje: Revisar el drenaje para evitar encharcamientos, que los drenes estén libres de basura y funciones correctamente. Parapetos: Buscar golpes causados por colisiones de vehículos. En el caso de tableros de acero, revisar signos de corrosión, barras quebradas, soldaduras frágiles, etc. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

2.2.32 Resultados y Reportes de la Inspección El archivo de datos de cada puente se puede considerar formado por dos elementos: Una información sobre el puente que permanece invariable (inventario) y una información que si se modifica con el transcurso del tiempo (datos de inspección). Los puntos esenciales que comprenden un reporte de inspección son: • Identificación. • Características geométricas. • Características funcionales.

E

R S O H REC E D • Calzada y elementos auxiliares. • Características estructurales.

OS D A V SER

• Estado de conservación. • Observaciones. 2.2.33 Plan de Mantenimiento de Estructuras de Puentes Ya definidos los conceptos de inspección y mantenimiento así como sus fases y clasificación, dentro de nuestro trabajo principal es de conservación del puente, se puede definir el término conservación de estructuras como: El conjunto de operaciones y trabajos necesarios para que una obra se mantenga con las características funcionales, resistentes e incluso estéticas con las que fue proyectada y construida. Y se puede dividir este conjunto de operaciones y trabajos en tres fases. Inspección, Evaluación y Mantenimiento. La primera de estas fases queda definida como el conjunto de acciones técnicas, realizadas de acuerdo con un plan previo, que facilitan los datos necesarios para conocer en un instante dado el estado de la estructura. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

En el caso de otros tipos de estructuras, edificios, por ejemplo, el hecho de que exista una convivencia permanente hombre-estructura ayuda a detectar sus daños y deterioros. En cambio, al referirnos a obras civiles es necesario el establecimiento de una inspección sistemática de las mismas como única fuente para suministrar datos sobre la detección de los daños y la evaluación de su estado. El concepto de seguridad va de la mano con los puentes, por lo que la opinión pública no admite el más mínimo riesgo de colapso en estas estructuras, aunque éste en realidad siempre exista puesto que técnica y económicamente la seguridad

OS D A V R E S Se pueden distinguir dos tipos de fallas: las que se denominan catastróficas, E R HOS C caracterizadas por R serE completas y repentinas y, por tanto no anticipables por una E D inspección. Y las fallas por degradación, cuya característica principal es la de ser absoluta es imposible.

graduales y parciales y por lo tanto evitables mediante una inspección sistemática. En cierta forma, unido al concepto de seguridad, aparece el de funcionalidad o mantenimiento de las condiciones de servicio. El puente debe ser capaz, con un aceptable grado de probabilidad, de cumplir con las funciones para las que fue diseñado sin hacer gastos innecesarios. Si el deterioro de las estructuras comienza desde el mismo momento en que son construidas, parece obvio que es necesario tener una vigilancia que asegure que se tomen a tiempo las medidas adecuadas para el mantenimiento del puente y así se logre la máxima economía. En este sentido hay que considerar no solo los costos directos de reparación de la obra, sino los indirectos que pueden originarse como consecuencia del retraso en reparar el daño, ya que la obra puede llegar a incumplir parcial o totalmente la función para la que fue creada. Un programa de inspecciones sistemáticas tendrá que proporcionar los datos necesarios para la toma de decisiones sobre mantenimiento, reparación, refuerzo o sustitución de las estructuras. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

La organización de la inspección sistemática de los puentes será función, en gran mediada, del propio sistema de gobierno y administración de cada país por lo que no se entrara aquí a considerar los distintos sistemas adoptados por aquellos países que ya han implantado sistemas de inspecciones sistemáticas. Según las estadísticas, cualquier puente experimenta un deterioro bastante rápido en los 25 primeros años de su vida, se estabiliza durante 20 años y por ultimo cae en picado hasta morir alrededor de los 50 o 60 años. Los modelos de predicción del deterioro se establecen siempre en función de la calidad del diseño de la construcción y la influencia externa.

OS D A V SER

RE S O H C E 2.2.34.1 Programa de Mantenimiento de Estructuras de Puentes R DE 2.2.34 Acciones Generales de un Plan de Mantenimiento

Se establecen los siguientes aspectos: • Tiempos de inspecciones. • Tipos de Inspección. • Clasificación de Daños. • Tipo de Reparación. Elaboración de especificaciones. • Costos y Financiación de las Reparaciones. • Solicitud y Evaluación de Oferta. • Reparaciones. Inspección. 2.2.34.2 Inspección de Estructuras de Puentes La única forma de conocer la condición exacta y evaluar cada uno de los elementos de un puente, es mediante un programa de inspecciones. En la Dirección Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

General de Construcción y Conservación de Obra Pública, se hacen, varios tipos de inspección con distintas finalidades: • Para trabajos de mantenimiento normal o rutinario. • Para evaluación estructural. • Para permiso de transito de cargas especiales. • Para programar los trabajos de mantenimiento rutinario, se hacen en forma anual, al efectuarse en inventario de las necesidades de todos los conceptos del

OS D A V SER

camino.

RE S O H de condición dudosa o con deficiencias conocidas, C E R o 4 años, sin D embargo, los puentes E

• Las inspecciones para evaluación estructural se recomienda realizarlas cada 2

se vigilan con mayor frecuencia. Por ser esta tipo de inspecciones de carácter minucioso y que requieren herramientas y equipo apropiados • Se recomienda por lo general que sean empresas especializadas para realizar la inspección. • Por emergencias. • Por fenómenos meteóricos, como ciclones, lluvias torrenciales, sismos o por colisiones o impactos provocados, principalmente, por accidentes, se presentan situaciones de emergencia, como asentamientos, erosiones, socavaciones, etc., que deben evaluarse inmediatamente. 2.2.35 Norma ISO 9001 La calidad es un criterio que pueden elegir los negocios y los clientes por igual. Ya sea si la empresa los denomina Gestión de Calidad Total (TQM), Control de Calidad Total (TQC) o de alguna otra forma, todos los programas de este tipo apuntan Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

80

CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

a mejorar los procesos operativos, productos y servicios. Sin embargo, la calidad puede ser algo muy subjetivo. Su idea de qué constituye un servicio de calidad, por ejemplo, puede ser muy diferente a lo que piensa el empleado que lo atiende en la tienda de abarrotes. Y la tienda de abarrotes en Boston puede tener una norma de calidad diferente de la tienda de abarrotes en Los Ángeles o en Londres. 2.2.36 Norma ISO 9001 o ISO 9002 Estas dos normas son prácticamente idénticas; sin embargo, ISO 9001-2008 se

OS D A V SER

aplica a las empresas que se dedican al diseño de productos o servicios y también a su producción o implementación.

E R S O ISO 9002 simplemente excluye el elemento de diseño de un modelo similar para H C E R DE garantía de calidad.

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

81

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

E

R S O H C DERE

OS D A V SER CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

82

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO En este capitulo de detallara y explicara sobre todo lo referente al tipo de investigación aplicada al presente estudio, de igual manera se tocara y hablara el punto del diseño de investigación, población, muestra de donde se obtuvieron los datos requeridos, a través de la recolección de datos en campo de la estructura estudiada., así como el análisis de la recolección de datos para posteriormente pasar a la descripción de los resultados obtenidos.

E

3.1

R S O H Tipo de Investigación C DERE

OS D A V SER

En esta investigación se utilizó un tipo de estudio, el cual es de tipo descriptivo, que definido según Dankhe, (1986), busca “especificar las propiedades importantes de personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a análisis” ofreciendo la capacidad de mediciones de diversos aspectos dimensionales del material a investigar”, es decir, este trabajo de grado se dedicará a describir y especificar el fenómeno con sus propiedades y características, ya que se pretenderá medir y recoger información de manera independiente y conjunta sobre las variables a las que se refiere, ofreciendo la posibilidad de hacer predicciones aunque sean elementales El énfasis está en el estudio independiente de cada característica, es posible que de alguna manera se integren la mediciones de dos o más características con en fin de determinar cómo es o cómo se manifiesta el fenómeno. Pero en ningún momento se pretende establecer la forma de relación entre estas características. 3.2 Diseño de la Investigación Ya definido el tipo de estudio a desarrollar, se procedió a realizar todo lo referente a planes o estrategias concebidas para responder a las interrogantes de la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

83

investigación, conllevando a esto a una serie de lineamientos con el fin de alcanzar los objetivos de la investigación. En este mismo orden de ideas, el tipo de investigación a proceder es de tipo no experimental, que según Hernández, Fernández y Baptista, (2006), “permite observar fenómenos tal como se dan en su contexto natural, para luego analizarlo”, limitándose a observar los acontecimientos sin intervenir en los mismos, por ello no se construye una situación deliberada sino que se observa una situación ya existente, cuya situación no es incitada intencionalmente en la investigación por quien la realice.

OS D A V no experimental las variables independientes S ocurren ERy no es posible manipularlas, no E R Svariables ni se puede influir sobre ellas, por que O se tiene control directo sobre dichas H C RE DE ya sucedieron, al igual que sus efectos”. también la investigación es de tipo no

Siguiendo con Hernández, Fernández y Baptista, (2006), “En la investigación

experimental-transversal, debido a que los datos fueron recolectados en un solo momento, describiendo sus variables y analizando su incidencia e interrelación en un momento dado, según D´Ary, Jacobs y Razavieh (1982) “consideran que la variación de las variables se logra no por manipulación directa sino por medio de la selección de las unidades de análisis en las que la variable estudiada tiene presencia” .Este diseño cumple el objetivo de estudiar los efectos y los valores que se manifiestan en una o más variables. Adicionalmente se contó con material bibliográfico con el fin de poder obtener la información necesaria para el desarrollo del tema, por lo tanto este estudio es también de tipo documental, que según Zorrilla (1993) la investigación documental es “aquella que se realiza a través de la consulta de documentos (libros, revistas, periódicos, memorias, anuarios, registros, códices, constituciones, etc.)”. Ya que el lugar donde se desarrolla la investigación, es en condiciones naturales, y una vez definido el tipo de diseño de investigación, es una investigación no experimental de campo, que de acuerdo con Cazares, Christen, Jaramillo, Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

84

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

Villaseñor y Zamudio (2000), “la investigación de campo es aquella en que el mismo objeto de estudio sirve como fuente de información para el investigador, consistiendo en la observación, directa y en vivo, de cosas, comportamiento de personas, circunstancia en que ocurren ciertos hechos”; por ese motivo la naturaleza de las fuentes determina la manera de obtener los datos, con el propósito bien se de describirlos, interpretarlos, entender su naturaleza y factores constituyentes, explicar sus causas y efectos, o predecir su ocurrencia, haciendo uso de métodos característicos de cualquiera de los paradigmas o enfoques de investigación conocidos en el desarrollo. Los datos de interés son recogidos en forma directa de la

OS D A V SER

realidad, en este sentido se trata de investigaciones a partir de datos originales o primarios. 3.3

E

R S O H Sujetos de la R EC DE Investigación

3.3.1 Población y Muestra Según Hernández, Fernández y Baptista, (2006), “expresan el, quien o quienes van a ser medidos, depende claramente del problema a investigar y los objetivos de la investigación. Por lo tanto la unidad de análisis para este estudio fue el Puente O’ Leary de la ciudad de Maracaibo. Luego de obtenida la población, se tiene que la muestra utilizada en este estudio, es de tipo No Probabilística, definida según Hernández, Fernández, Baptista, (2006), “en donde la elección de los elementos no depende de la probabilidad, sino de causas relacionadas con las características del investigador o del que hace la muestra”. Nuestra población y nuestra muestra es el Puente O’ Leary, por las citas y argumentos anteriormente explicados. 3.4 Recolección de Datos Una vez seleccionado el diseño de investigación y definido el tipo de población y muestra, la siguiente etapa consiste en la recolección de datos pertinentes para Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

85

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

aplicar la investigación, por ello se delimitaron las pautas con el propósito de responder los objetivos anteriormente planteados. Según Hernández, Fernández y Baptista (2006), “una recolección de datos implica elaborar un plan de datos detallado de procedimientos que conduzcan a reunir datos con un propósito especifico”. Para la recolección de datos pertinente es necesario implementar un instrumento de medición adecuado que registre, datos observables que presente verdaderamente los conceptos o variables que se tenga en mente, por ello Hernández, Fernández, Baptista (2006) como “el recurso que utiliza el investigador para registrar información o datos sobre las variables".

OS D A V SER

En este caso el observador entra en contacto directo con el fenómeno

RE S O H C E misma técnica aE utilizar, igualmente fue empleada una observación documental, la R D

observado, pudiendo permanecer aislado o participar en el. Por otro lado, siguiendo la

cual según Bavaresco (1994), la mayoría de las investigaciones deben recurrir o apoyarse en la técnica de observación documental o bibliográfica. 3.5 Fases de la Investigación 3.5.1 Fase I • Identificar los criterios de evaluación de la estructura del Puente O´Leary. • Se consultó la opinión de expertos sobre cuales son los defectos y/o patologías más importantes a considerar en la evaluación de los elementos de la estructura del puente. - Corrosión. - Espesores de los elementos estructurales. - Deterioro de la pintura. - Diámetro del acero de refuerzo. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

86

- Deterioro del concreto armado. • Se consultó en diversas fuentes bibliográficas para obtener información que estuviese relacionada con las diferentes patologías o defectos encontrados, las cuales complementaron las informaciones de los expertos. - Abolladuras y/o golpes: Aceptable, critico. - Escoriación del acero: Superficial, profundo. • Se procedió a la toma de fotografías de los diferentes elementos para

OS D A V R • Se identifican los niveles infraestructuraS yE superestructura, al mismo tiempo que E R S O centrales y superiores de la infraestructura y se definen los elementosCinferiores, H E R DE superestructura, para diferenciarlos entre sí. identificar sus defectos y/o patologías.

3.5.2 Fase II • Diagnosticar la estructura de acuerdo a los criterios identificados. • Se realizó una inspección visual de los elementos de una estructura, para determinar los defectos y/o patologías existentes. • Se establecen las técnicas de medición y/o valoración de acuerdo a las patologías existentes en la estructura del puente, para obtener los resultados de dichos indicadores: - Corrosión: ligero (oxidación), moderado (formación de escamas de laminación), severo (desprendimiento y laminación del acero) - Perdida de espesores: ligero (menor a 4mm de la sección útil), moderado (entre 4mm y 8mm de la sección útil), severo (mayor a 8mm de la sección útil). - Estado de la pintura: ligero (decoloración), moderado (decoloración y porosidad), severo (decoloración, porosidad y desprendimiento). Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

87

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

- Perdida del diámetro del acero de refuerzo en apoyos: Ligero (menor a 2mm. del diámetro útil). Moderado (entre 2mm. y 5mm. de diámetro útil). Severo (mayor a 5mm del diámetro útil). -

Deterioro

del

(desprendimiento,

concreto

armado:

agrietamiento,

ligero

(desprendimiento),

fisuramiento),

severo

moderado

(desprendimiento,

agrietamiento, fisuramiento y perdida de la sección útil). - Abolladuras y/o golpes: ligero, moderado, severo. • Se elaboró una matriz de evaluación en la cual se indicaran los valores de las

OS D A V SER

técnicas de medición y/o valoración para cada una de las patologías existentes en la

RE S O H C E R • En la matriz se registran los valores de las mediciones. DE

estructura del puente.

• Se estable una escala de valores con los cuales midieron el índice de daño que correspondía a cada una de los factores de deterioro que existían en la estructura del puente. Los siguientes cuadros indicarán la escala índice de daño, valores y la calificación (Cuadro 9). Cuadro 9. Escala: Índice de Daño Calificación del daño

Estado de daño

Índice de daño equivalente

Rango del índice de daño

1

Ligero

0 – 24

1

2

Moderado

25 – 624

25

3

Severo

> 15 600

625

Descripción de la acción de la reparación El puente no requiere reparación. Puente para ser incluido en: programa de mantenimiento preventivo. El puente requiere reparación no urgente. Puente para ser incluido en: programa de mantenimiento correctivo. El puente requiere reparación urgente. Puente para programa de emergencia.

Fuente: Elaboración propia a partir de visita a campo. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

88

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

• Se estable una escala de valores con los cuales se midió el índice de severidad que correspondía a los factores que presentaron mayor estado de deterioro en la estructura del puente. El siguiente cuadro indica la escala índice de severidad, valores y la calificación (Cuadro 10). Cuadro 10. Escala: Índice de Severidad Calificación de severidad

Índice de severidad

Poco severo

1

2

Estado de severidad

0-5

RE S O Medianamente H 6 - 35 C E R severo DE

3

Muy severo

> 210

Rango del índice de severidad

Descripción de la acción de la reparación El puente no requiere reparación Puente para ser incluido en: programa de mantenimiento preventivo El puente está bajo la acción de: factores dinámicos mediante severos El puente esta bajo la acción de: factores dinámicos muy severos

OS D A V SER 1

6

36

Fuente: Elaboración propia a partir de visita a campo.

El Grado de Vulnerabilidad (GV) es el cociente, que se obtiene al dividir el valor de Calificación de Daño y el valor de Calificación de Severidad. (GV = Calificación de Daño / Calificación de Severidad), expresado en porcentaje obtenidos ambos de la matriz de evaluación IV= ID / IS. Con este valor se decidió el tipo de reparación que se requiere para intervenir la estructura del puente. Menor de 50% mantenimiento preventivo rutinario. Entre 51% y 85% correctivo a mediano plazo. Entre 86 % y 100% correctivo urgente a corto plazo". 3.5.3 Fase III • Establecer las medidas correctivas para el mejoramiento del estado de la estructura. • Se elaboró el siguiente formato (cuadro 11), con el fin de identificar los criterios de evaluación de la Estructura del Puente O´Leary. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

89

CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO

Cuadro 11. Formato de Identificación de Criterios para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary NIVEL

ELEMENTOS

CORROSION

APOYOS INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS

X

X

X

X

X X

X

X

X

X

X

X

X

VIGAS PRINCIPALES

X

X

X

X

X

X

X

X

X

ARRIOSTRAMIENTO TABLERO O PISO ARRIEOTRMIENTO LATERAL BARANDAS TENSORES PERNOS SOLDADURA

DERE

REMACHE

PASADORES ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

PERDIDA DEL DIAMETRO DETERIORO DEL DEL ACERO EN APOYOS CONCRETO ARMADO

X

VIGAS SECUNDARIAS

CONEXIONES

ESTADO DE LA PINTURA

FUSTES SUPERESTRUCTURA

SUPERESTRUCTURA

PERDIDA DE ESPESORES

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

OS D A V SER X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

RE S O CH

X APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

90

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

E

R S O H C DERE

OS D A V SER CAPÍTULO IV

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

91

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

CAPÍTULO IV ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Primeramente los días 16 y 17-07-09 se realizaron las inspecciones preliminares para el reconocimiento de la estructura del puente O´Leary, la cual sirvió para hacer el levantamiento a través del cual se detectaron los puntos críticos de ésta. De esta manera, se hizo la identificación de los tipos de daños que presenta la estructura y

OS D A V SER

sus componentes en la actualidad, los cuales nos permitieron seleccionar los criterios de medición más relevantes e importantes a considerar de suma atención en dicho

RE S O H de la estructura del puente O´Leary. C E R de los criterios para la evaluación DE

estudio. Esta información se reporta en la tabla 1, correspondiente a la identificación

Consecutivamente se realizaron varias inspecciones primarias de observación visual, con el propósito de confirmar y/o ratificar que no existiesen discrepancias de la medición y valoración de los criterios evaluados entre una inspección y la anterior. De esta manera en los meses siguientes de agosto y septiembre se realizaron varias inspecciones primarias básicamente de observación visual, en las cuales se hicieron definitivamente las mediciones para cada uno de los criterios de evaluación; con los cuales se contabilizaron los valores de acuerdo a la escala seleccionada, para determinar el Índice de Daño (ID),calificación de daño, estado físico de daño, Índice de Severidad (IS),calificación de severidad y estado físico de severidad, para cada componente de la estructura del puente conforme al objetivo propuesto y cuyos resultados permitirán determinar el grado de Vulnerabilidad, cuyo valor es el cociente que resulta entre el valor de Calificación de Daño y el valor de Calificación de Severidad. (GV = Calificación de Daño / Calificación de Severidad), con el cual determinamos la condición del estado físico, y por ende el diagnostico definitivo de la estructura del puente O´Leary.

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

92

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Se diseño y elaboró una matriz diagnostico para el Índice de daño, de la estructura del puente O´Leary, indicadas en la tabla 2, en las cuales se reportan los valores obtenidos de la medición entre los componentes de la estructura Vs. criterio de evaluación. Se diseño y elaboró igualmente una segunda matriz diagnostico para el Índice de severidad, de la estructura del puente O´Leary, indicadas en la tabla 3, en las cuales se reportan los valores obtenidos de la medición entre los componentes de la estructura Vs. criterio de evaluación.

OS D A V SER

• De acuerdo a los valores registrados en la primera matriz para Índice de Daño los resultados obtenidos son los siguientes:

RE S O H - El índice de Daño (ID) total es = 23046 C E R DE - Calificación de Daño = 3

- Estado físico de Daño = Severo • De acuerdo a los valores registrados en la segunda matriz para Índice de Severidad los resultados obtenidos son los siguientes: - El índice de Severidad (IS) total es = 1450 - Calificación de Severidad = 3 - Estado físico de Severidad = Muy Severo • Basados en los resultados obtenidos de la Matriz del Índice de Daño e índice de Severidad, el valor del grado de Vulnerabilidad es el siguiente: - GV = Calificación de Daño / Calificación de Severidad = 3 / 3 = 1 - GV = 1 • Basados en los resultados obtenidos de las mediciones, expresados en las tablas 2 y 3 respectivamente de las matrices del diagnostico para el Índice de daño e Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

93

índice de severidad, de la estructura del puente O´Leary de acuerdo a los criterios de Evaluación de los componentes y/o elementos de la Estructura, se concluye que el Índice de Daño e Índice de Severidad de mayor importancia son los que corresponden a los criterios Corrosión, y en consecuencia la pérdida del espesor del metal base y estado de la pintura, siendo que más del 60% de sus componentes estructurales tienen estado físico de daño SEVERO y en su estado de severidad MUY SEVERO. • Por lo tanto de acuerdo al análisis de los resultados obtenidos en los dos puntos anteriores, se requiere realizar urgentemente una reparación Tipo 3 en un tiempo perentorio inmediato, de la estructura del puente O´Leary, de acuerdo a las

OS D A V código IN-ETI-P, páginas 10, 11, 12, 13, 14 y 15.ER RES S O H que se indican en el procedimiento señalado en el C E • Aplicar las instrucciones R DE instrucciones que se indican en el procedimiento 3.2.3 del manual de procedimiento

punto anterior, que se describe en el manual de procedimiento, indicado en los anexos. • Se requiere de acuerdo al análisis, evaluación y exploración de los resultados del presente estudio, tomar en consideración como una necesidad impostergable el establecer y fortalecer el sentido de mantenibilidad en la estructura del Puente O´Leary y en otras similares y edificaciones de uso público. Por lo que se propone el Manual de Procedimiento, elaborado con el propósito de preservar en buen estado físico las instalaciones públicas, de tal manera de preservar su vida útil y de servicio. • De acuerdo al análisis, evaluación y exploración de los resultados del presente estudio, así como también considerando experiencias de estudios similares, se determino, que una de las razones fundamentales que existe; y que siempre ha existido en nuestro país es la falta de una verdadera Política de Mantenimiento, casi ausente en Estructuras de este tipo y similares, así como otras instalaciones públicas. Por lo que se recomienda establecer un Plan de inspecciones y Mantenimiento rutinarias, por lo menos una vez al año para cada estructura de puentes y similares y otras instalaciones de servicio público, que garanticen a sus usuarios la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

94

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

funcionabilidad, operatividad, seguridad y buen servicio, lo cual se traduce en reducción de costos para el estado Venezolano.

E

R S O H C DERE

OS D A V SER

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Tabla 1 Identificación de Criterios para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary NIVEL

ELEMENTOS APOYOS

X

INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS FUSTES SUPERESTRUCTURA

DE

VIGAS SECUNDARIAS ARRIOSTRAMIENTO

BARANDAS TENSORES PERNOS SOLDADURA CONEXIONES REMACHE PASADORES ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

X

ESTADO DE LA PINTURA

PERDIDA DEL DIAMETRO DETERIORO DEL DEL ACERO EN APOYOS CONCRETO ARMADO

S O D A ERV X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

X

X

X

TABLERO O PISO ARRIEOTRMIENTO LATERAL

PERDIDA DE ESPESORES

S E R S

X

O H C RE

VIGAS PRINCIPALES

SUPERESTRUCTURA

CORROSION

X X

X APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Tabla 1 (Cont.)

NIVEL

ELEMENTOS APOYOS

INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS

ABOLLADURAS Y/O GOLPES

DEFORMACIONES / DOBLEZ

X

X

X

VIGAS PRINCIPALES

DE

S O D A RV

E S E R S O H REC FUSTES

SUPERESTRUCTURA

X

VIGAS SECUNDARIAS ARRIOSTRAMIENTO TABLERO O PISO ARRIEOTRMIENTO LATERAL BARANDAS

X

X

TENSORES PERNOS

X

SOLDADURA

X

CONEXIONES REMACHE PASADORES ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Tabla 2 Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Daño CORROSION

ELEMENTOS

NIVEL

LIGERO

APOYOS

INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS

DE

FUSTES

VIGAS PRINCIPALES

MODERADO

S O D A ERV

PERDIDA DE ESPESORES SEVERO

LIGERO

MODERADO

S E R S O H REC 625 625 625

ESTADO DE LA PINTURA

SEVERO

LIGERO

625

1

MODERADO

625

25

SEVERO

625

625

625

ARRIOSTRAMIENTO

625

625

TENSORES

25

625

25

25 625

25

625

625

625

BARANDAS

SEVERO

625 625

25

MODERADO

625

625

ARRIEOTRMIENTO LATERAL

LIGERO

625

VIGAS SECUNDARIAS

SUPERESTRUCTURA TABLERO O PISO

PERDIDA DEL DIAMETRO ACERO EN APOYOS

625 25

625 25

25 25

PERNOS

625

625

625

625

SOLDADURA

625

625

625

625

CONEXIONES REMACHE PASADORES

INDICE DE DAÑO SUB-TOTAL

ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

25 25 125 5625 REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

25 25 125

25 5625

25 150 4375 APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

25 0

25 50

3125

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Tabla 2 (Cont.) NIVEL

ELEMENTOS

DETERIORO DEL CONCRETO ARMADO LIGERO

MODERADO

APOYOS

INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS FUSTES

SEVERO

LIGERO

625

1

VIGAS SECUNDARIAS

MODERADO

LIGERO

S O D A ERV

1

1

1

1

1 1

SUPERESTRUCTURA TABLERO O PISO

MODERADO

1 1

1

ARRIEOTRMIENTO LATERAL

625

1

1

BARANDAS

625

TENSORES

625

25

PERNOS

1

SOLDADURA

1

REMACHE

1

CONEXIONES

PASADORES

1250 REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

1 12

SEVERO

1

S E R S 1

ARRIOSTRAMIENTO

INDICE DE DAÑO SUB-TOTAL ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

SEVERO

DEFORMACIONES / DOBLEZ

1

625

O H C RE

VIGAS PRINCIPALES

DE

ABOLLADURAS Y/O GOLPES

25 25 625 1

25

625

1 9 50 1875 APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Tabla 3 Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Severidad CORROSION

NIVEL

S O D A ERV

PERDIDA DE ESPESORES

ELEMENTOS LIGERO APOYOS

INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS

DE

FUSTES

MODERADO

SEVERO

36

36

MODERADO

S E R S

O H C RE 36

LIGERO

SEVERO

36

ESTADO DE LA PINTURA

LIGERO

MODERADO

SEVERO

PERDIDA DEL DIAMETRO ACERO EN APOYOS LIGERO

6

36

6

36

36

36

36

36

36

36

1

VIGAS SECUNDARIAS

36

36

36

1

ARRIOSTRAMIENTO

36

36

ARRIEOTRMIENTO LATERAL

6 6

BARANDAS TENSORES

6

36 6 36

6

6

SEVERO

36

VIGAS PRINCIPALES

SUPERESTRUCTURA TABLERO O PISO

MODERADO

1 36

1

6

1

6

1

6

1

PERNOS

36

36

36

36

SOLDADURA

36

36

36

36

CONEXIONES REMACHE PASADORES

SUB TOTAL: (VALOR INDICE DEDE SEVERIDAD SUB - TOTAL ESCALA ): ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

6 6 30 324 REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

6 6 30

6 288

6 42 APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

6 252

7

6 12

180

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Tabla 3 (Cont.) NIVEL

ELEMENTOS

DETERIORO DEL CONCRETO ARMADO LIGERO

MODERADO

APOYOS

INFRAESTRUCTURA ESTRIBOS FUSTES

DE

SEVERO

LIGERO

36

1

VIGAS SECUNDARIAS

MODERADO

SEVERO

ARRIOSTRAMIENTO

SUPERESTRUCTURA TABLERO O PISO

1

1 1

DEFORMACIONES / DOBLEZ LIGERO

MODERADO

S O D A ERV 1

1 1

1

1

1

1

1

ARRIEOTRMIENTO LATERAL

625

1

1

BARANDAS

625

TENSORES

SEVERO

1

S E R S 36

O H C RE

VIGAS PRINCIPALES

ABOLLADURAS Y/O GOLPES

625

25

25

PERNOS

1

625

SOLDADURA

1

625

REMACHE

1

CONEXIONES

PASADORES

SUB TOTAL: INDICE DE SEVERIDAD INDICE DE DAÑO SUB-TOTAL

ELABORADO POR : FIRMA: FECHA:

72 REVISADO POR : FIRMA: FECHA:

1 12

1 25

625

1 9 25 2500 APROBADO POR: FIRMA: FECHA:

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

CAPÍTULO V. PROPUESTA

E

R S O H C DERE

OS D A V SER CAPÍTULO V PROPUESTA

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

INSPECCION Y MANTENIMIENTO DE PUENTES DE ESTRUCTURAS METALICAS

MANUAL DE PROCEDIMIENTO

CÓDIGO: NIVEL REVISIÓN: PÁGINA: 19 de 16

ÍNDICE DE CONTENIDO

1.

PROPÓSITO DEL DOCUMENTO ...................................................................................... 2

2.

CONTROL DE CAMBIOS DEL MANUAL .......................................................................... 3

3.

NORMAS DE HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL ................................................... 22 3.1. Objetivos de esta Guía .............................................................................................. 22 3.2. Fundamentos y Premisas para la Elaboración de Programas de Prevención ........ 23 3.2.1 Esquema para Establecer Programas de Prevención. ................................. 5 3.2.2 Elementos Básicos del programa de prevención. ....................................... 24

4. 5. 6. 7.

OS D A V ER S ALCANCE DEL MANUAL ................................................................................................. 32 E R S O HPROCESO DE INSPECCION Y CONSTRUCCIÓN......... 33 DIAGRAMA DE FLUJO DEL C E R E NORMASD DE LOS PROCESOS Y PROCEDIMIENTOS. ............................................... 33 DEFINICION DE TERMINOS (GLOSARIO Y ABREVIATURAS).................................... 30

8.

PROCEDIMIENTOS. ........................................................................................................ 33 8.1. Procedimiento de Inspeccion de Mantenimiento ...................................................... 33 8.1.1 Inspecciones del estado físico de los puentes ............................................ 33 8.2. Procedimiento de Construcción para Reparación y Mantenimiento. ....................... 33 8.2.1 Reparación tipo 1. Indice de Vulnerabilidad < 15% .................................... 34 8.2.2 Reparación tipo 2. Indice de Vulnerabilidad : 15% < IV< 45% ................... 34 8.2.3 Reparación tipo 3 ( daño severos). Indice de vulnerabilidad > 45 % ......... 34 8.3. Selección del Mantenimiento Aplicables. ................................................................. 34 8.3.1 Procedimiento de mantenimiento preventivo. ............................................. 34 8.3.2 Procedimiento de mantenimiento correctivo ............................................... 34

9.

PLAN DE CALIDAD. ......................................................................................................... 34

10.

CODIGOS Y NORMAS APLICABLES. ............................................................................ 34

11.

ENSAYOS Y PRUEBAS ................................................................................................... 34

12.

RESULTADOS .................................................................................................................. 34

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PROPOSITO DEL DOCUMENTO

En la búsqueda de lograr que los entes gubernamentales del estado, como los únicos responsables de las estructuras de los puentes, puedan estandarizar el Mantenimiento de dichas estructuras, se propone este Manual de Procedimientos, como una herramienta técnica que vayan en la búsqueda del mejoramiento continuo de los procesos de mantenimiento preventivos y correctivos , que permita un Plan de Evaluación y Determinación del estado físico que presentan las Estructuras de

OS D A V SER

Puentes construidos hace muchísimos años, y los cuales adolecen de un verdadero programa de mantenimiento.

RE S O H necesario e impostergable que se dispongan de C En consecuencia se hace E R DE

criterios básicos para el Control del Mantenimiento de los puentes, para evitar riesgos de accidentes mayores, que involucran las pérdidas de vidas humanas. Es preciso resaltar, que la mejor intensión que queremos con este manual es que sea utilizado como una herramienta complementaria a lo que existe, para que tomen las consideraciones y resultados en la ejecución de los planes de mantenimiento. El presente manual, tiene como objetivo, generar un instrumento de Control, que asegure el desempeño eficiente y aceptación técnica del personal responsable que este adscrito a la gerencia técnica o departamento de mantenimiento. A través de la normalización y estándares de calidad de los procesos, que les permita un Control seguro y eficiente sobre de sus funciones y responsabilidades. De esta manera se logra generar instrucciones que indican la metodología o el camino más correcto y sobre todo expedito, que tienen aplicabilidad en muchos países de Latinoamérica con muy buenos resultados.

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En este mismo sentido nos acercamos más al uso de metodologías y herramientas tecnológicas correctas, para ser eficientemente el seguimiento y control que exigen los procesos de mantenimiento de este tipo de estructuras. 2.

CONTROL DE CAMBIOS DEL MANUAL

Todo proceso de cambio en lo indicado en cualquier documento de éste Manual, deberá seguir los lineamiento generales de la estructura interna a fin de mantener un control de los procesos de modificación relacionados con el Manual. Todas las

OS D A V Manual deberán ser propuestas a través de solicitudes ER escritas. S E R S O H C Una vez aprobados DERE los cambios se realizarán las modificaciones pertinentes en

novedades, reformas o renovaciones de cualquier documento vinculado con el

la parte que se considere en ese momento y se registrará en una lista anexa. Luego

de registrarse los cambios, se deberá enviar una copia del documento modificado al coordinador, gerente y/o encargado del mantenimiento e inspección de la estructura (puente) en que se esté trabajando. El personal responsable de la guardia y custodia del manual de mantenimiento, deberá de sustituir las paginas que hayan sufrido cambios y enviara oficina principal de la entidad gubernamental encargada del mantenimiento preventivo y correctivo de las estructuras de los puentes, todas aquellas páginas sustituidas como registro de cambios, con sello húmedo. El ente gubernamental, mantendrá un original actualizado en sus archivos, del cual obtendrá copias con el fin de otorgarle al personal encargado de las obras de mantenimiento de los puentes. El departamento de archivo y control de documentos, llevará el control de cambios y mejoras hechas al Manual, ya que al haber ocurrido el 50% de los cambios del Manual Total, se deberá editar la última versión revisada. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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NORMAS DE HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL GUIA PARA LA ELABORACION DE PROGRAMASDE PREVENCIÓN DE ACCIDENTES E INCIDENTES (Tomado de Diller, Sigfried, 2004. LOPCYMAT. Unimet) La Gerencia de Mantenimiento del ente ejecutor, deberá establecer y proponer

un Plan de Seguridad para dar cumplimiento a lo exigido en la Ley Orgánica de Protección, condiciones y Medio Ambiente del Trabajo (LOPCYMAT). La presente especificación pertenece a los lineamientos desarrollados

OS D A V Los accidentes e incidentes de trabajo son E la razón R fundamental, por la cual todo S E R S un verdadero y eficaz Plan de Seguridad, Manual de Mantenimiento debe contemplar O H C E ERexposición ya que existe a condiciones de riesgos cuando se realiza una Duna

originalmente por Lagoven hoy PDVSA y actualizados por el Prof. Sigfried Diller.

actividad de mantenimiento y es así que existe un significativo número de eventos indeseables, en términos de actos y condiciones inseguras. Con el firme propósito de disminuir tales eventos o circunstancias, es imprescindible utilizar esquemas proactivos y dedicar esfuerzos sistemáticos, que contemplen acciones a corto, mediano y largo plazo que conlleven a disminuir la ocurrencia de eventos No deseables. 3.1 Objetivos de esta Guía

El propósito de esta guía es orientar / apoyar a los usuarios (mantenedores) o prestadores de servicio de mantenimiento para el ente ejecutor o la organización responsables, en la elaboración de sus respectivos Programas de Prevención de Accidentes, que contenga un esquema que controle la disminución de riesgos sobre la gestión de los procesos de mantenimiento. En ella se plantean las bases fundamentales para el fortalecimiento de programas efectivos y eficientes dirigidos a la prevención de accidentes/incidentes. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Esta guía también incorpora requisitos y aspectos relacionados que establece la norma ISO 9001-2008 y 14000-2002, (Guía para la Certificación de Sistemas gerenciales de Salud, seguridad y Ambiente. COVENIN 2260 (Programas de Higiene y Seguridad Industrial) y la ley LOPCYMAT. 3.2 Fundamentos y Premisas para la Elaboración de Programas de Prevención Tomando en consideración los siguientes fundamentos y premisas, es cuando se hace necesario e importante elaborar y/o preparar un Plan de Seguridad, que establezca un programa de prevención de accidentes e incidentes de trabajo.

OS D A V SER

RE S O H de las instalaciones y equipos. C - Resguardo de las condiciones E R DE - Preservación del Recurso Humano.

- Disminución del impacto en los costos asociados con atención medica, indemnización y seguros, así como las reparaciones a las estructuras y equipos que el estado ante la situación económica nacional no estaría en disposición de cubrir. - Aumento de la Eficiencia y Productividad de los procesos vitales. - Cumplimiento de las Leyes, Normas, Procedimientos y Reglamentaciones. - Preservación del Ambiente. 3.2.1 Esquema para Establecer Programas de Prevención El propósito del programa de prevención, consiste en identificar, evaluar y establecer las actividades que conlleven a minimizar los accidentes e incidentes, durante el proceso de Inspección y Mantenimiento de las Estructuras de Puentes. Por lo tanto, se parte de una serie de insumos que definen los lineamientos, así como los datos e información que son necesarios para analizar las áreas de atención, siendo el contenido de esta guía parte de los citados insumos. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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- Identificación de las áreas de atención. - Establecer y jerarquizar las actividades. - Indicar para cada actividad: agentes de riesgos, tipos de riesgos, acciones preventivas, acciones correctivas, agentes responsables en la ejecución, control y supervisión del fiel cumplimiento. - Medición periódica de los avances y resultados a fin de identificar la incidencia, frecuencia de accidentes e incidentes, así como también conocer el grado de

OS D A V correctivos, para la mejora continua del sistema. ER S E R S O H C 3.2.2 ElementosE RE del programa de prevención D Básicos

cumplimiento y efectividad, por las partes involucradas y poder tomar las acciones y

En general todo programa de prevención debe enfocar su atención hacia actividades relacionadas con los siguientes elementos: - Conocimiento pleno de las actividades relacionadas con el Mantenimiento y los riesgos que ello representa. - Liderazgo, administración y política de prevención de accidentes e incidentes. - Entrenamiento. - Establecimiento, revisión y análisis de trabajo para los procedimientos de la ejecución de las actividades de Mantenimiento, en este caso de Estructuras de Puentes. - Motivación, divulgación y promoción. - Aplicación y Utilización de los principios básicos, estipulados en la Buena Práctica de la Ingeniería de mantenimiento.

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- Elaboración de los Análisis de Trabajo Seguro (ATS). - Inspecciones gerencial de Seguridad. - Controles de Seguridad, Higiene y Ambiente. - Controles para la Protección del Ambiente. - Controles de Prevención de Incendios. - Controles de Ingeniería y Mantenimiento.

OS D A V SER

- Controles de suministro de materiales y equipos de calidad, que contengan la

RE S O H C E R - Seguridad DEen contratistas y terceros.

Hoja técnica de riesgos (DSRS).

- Elaboración de los Planes de Emergencias y Contingencias. - Investigación y análisis de accidentes e incidentes. - Sistema de evaluación del programa. Existe en nuestra cultura, una idea de mantener oculto la ocurrencia de un accidente o incidente por menor que este sea. En la actualidad está es una práctica obsoleta e inútil, cuando existe sobre todo en nuestro País el ente rector sobre esta materia que es el LOCYMAT. POR LO TANTO ES UN PRINCIPIO BÁSICO DE ESTE MANUAL, QUE SE REPORTE LA INFORMACIÓN REAL Y OPORTUNA DE UN ACCIDENTE, YA QUE SE LOGRA LA NO INCIDENCIA SOBRE UN MISMO EVENTO. El Programa contiene la siguiente explicación para cada término antes referenciado.

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Liderazgo, administración y política de prevención de accidentes e incidentes La actitud y la forma de dar atención y enfocar la prevención de accidentes está en la Gerencia de Mantenimiento, la cual se refleja casi indudablemente en la supervisión. Si bien la Alta Gerencia asume la responsabilidad, por el cumplimiento de los programas de Seguridad, en la práctica ésta ha delegado dicha autoridad y responsabilidad al resto de la organización.

OS D A V ER DE RESPONSABILIDADES S QUE NO ASÍ SE PUEDEN DELEGAR LOS NIVELES E R OS H DIRECTAMENTE Y E CASI IMPONENTES A LOS NIVELES AGUAS ABAJO C R E D (SUPERVISORES) DE EJECUCIÓN Y CONTROL.

POR LO TANTO EN ESTE MANUAL, SE ESTABLECE Y DEJA MUY CLARO,

- Por ser así le corresponde a la Alta gerencia atender las siguientes tareas. - Elaborar, Participar y Promover la ejecución y cumplimiento del programa. - La alta gerencia deberá ser el autor para: establecer los objetivos estratégicos. Definir las actividades, fijar las metas a corto, mediano y largo Plazo. Asignación de responsabilidades. - Evaluación, revisión y participación del Comité de Seguridad. - Revisión y Aprobación del programa. Entrenamiento Contempla el proceso de mejoramiento profesional del personal en estudios de esta competencia. - Cursos, talleres, seminarios. - Profesionalización en estudios de Alto nivel inclusive. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Establecimiento, revisión y análisis de trabajo para los procedimientos de la ejecución de las actividades de Mantenimiento, en este caso de Estructuras de Puentes Este aspecto está relacionado con la documentación en general de normas y procedimientos de trabajo, que incluye lo siguiente: - Identificar las actividades y tareas sobre todo “CRITICAS”, que sean bien desglosadas, para la elaboración de los procedimientos “Paso a Paso”. - Redacción de los procedimientos y normas en forma clara y sencilla. Previendo

OS D A V SER

la buena correlación técnica de la actividad con su ejecución.

RE S O H C E R DE - Divulgación sistemática (una vez a la semana) de los Análisis de Trabajo, al Motivación, divulgación y promoción

personal de campo involucrado en las actividades de Mantenimiento. - Hacer charlas de seguridad, con programas de participación entre el mismo personal ejecutor. - Divulgación de la información de tópicos de Higiene, Seguridad y Ambiente, utilizando medios como: carteleras, avisos en las áreas del trabajo, trípticos, etc. - Informar el Trabajador del mes, como reconocimiento de la buena labor prestada en materia de seguridad. - Reconocimiento al trabajador, por meritos en seguridad a través de un diploma. - Entrega de un donativo al trabajador a través de un obsequio personal, que no sea monetario. Aplicación y Utilización de los principios básicos, estipulados en la Buena Práctica de la Ingeniería de mantenimiento - Selección de los equipos y herramientas adecuadas. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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- Selección del personal idóneo. - Selección del material adecuado y de calidad. - Cumplir con la coherencia Técnica de la actividad; es decir No alterar la secuencia de los pasos. - No violar las normas que rigen la materia. - Cumplir y hacer cumplir las indicaciones o instrucciones dadas por el supervisor de la actividad.

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Elaboración de los Análisis de Trabajo Seguro (ATS).

RE S O H C E R DE - Elaboración de anexos; es decir un análisis que haya sido obviado inicialmente - Elaboración del Análisis de Trabajo de las actividades.

o de alguna nueva actividad particular en el proceso de Mantenimiento del las Estructuras de Puente. - Divulgación sistemática (una vez a la semana) de los Análisis de Trabajo, al personal de campo involucrado en las actividades de Mantenimiento. Inspecciones gerencial de Seguridad - Programa de inspecciones rutinarias. - Verificación y análisis de condiciones y aptos inseguros. - Seguimiento a recomendaciones. Controles de Seguridad, Higiene y Ambiente Las empresas deben tener en cuenta las fuentes de los siguientes agentes: ruido, ventilación, iluminación, exposición a condiciones climáticas extremas (frío / calor, lluvias), sustancias químicas, radiaciones ionizantes y no ionizantes, vibraciones. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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- Control de las fuentes emisoras. - Prescripción de equipos de protección personal. - Adiestramiento del personal. - Medidas y técnicas de monitoreo. - Exámenes médicos rutinarios y especiales. Controles para la Protección del Ambiente

OS D A V tales como desechos de residuos provenientes de afluentes líquidos y sólidos y ER S E R S O emisiones de gases. H C DERE

En tal sentido, deben identificarse las fuentes generadoras de contaminación

Controles de Prevención de Incendios

- Evitar la presencia y su manipulación con los agentes del Tetraedro del Fuego (Combustible, Oxigeno Fuente de ignición y reacción en cadena) Controles de Ingeniería y Mantenimiento - Análisis de riesgo. - Control y seguimiento para los cambios de procedimiento. -

Seguimiento

a

la

implantación

de

recomendaciones

de

normas

y

procedimientos. - Seguimiento a los programas de Mantenimiento Preventivo y Correctivo. Controles de suministro de materiales y equipos de calidad, que contengan la Hoja técnica de riesgos (DSRS) - Todos sin excepción solicitar al suplidor o proveedor la hoja técnica de Seguridad. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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Seguridad en contratistas y terceros - Solicitar a todos sin excepción el Plan de Seguridad. Elaboración de los Planes de Emergencias y Contingencias - Identificar las situaciones de emergencia. - Preparación y actualización de los planes de emergencias. - Identificar y canalizar los Medios de escapes, sin obstáculos.

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- Programación y desarrollo de simulacros.

RE S O H C E R DdeEinvestigación, clasificación y análisis de causas. - Informes Investigación y análisis de accidentes e incidentes

- Divulgación de la información real y oportuna. - Estudios de accidentabilidad e identificación de incidencias. Sistema de evaluación del programa - Mantener un control para el seguimiento de los programas. - Establecer la frecuencia del tiempo para el seguimiento y control de los programas. - Indicar las desviaciones de la ejecución del programa Vs. planificado. 4.

DEFINICION DE TERMINOS (GLOSARIO Y ABREVIATURAS) VIDA UTIL DE SERVICIO: Es el plazo de tiempo durante el cual la estructura

del puente conserva su capacidad de utilización. El periodo es desde su instalación hasta su restitución o mantenimiento.

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COMITÉ DE MANTENIMIENTO: Es el equipo humano encargado de realizar la gestión de mantenimiento, planifica, programa y ejecuta(mediante ejecución directa o contratada), controla y supervisa las acciones de Mantenimiento. CONFIABILIDAD / RELIABILITY: Es la probabilidad de que un equipo (estructuras), cumpla una misión específica, bajo condiciones de uso determinado en un periodo determinado. DEFECTO: Eventos en los equipos (estructuras) que no impiden su funcionamiento, todavía a corto plazo provocar su indisponibilidad o uso.

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RE S O H C E R es lograr mejorar DEy/optimizar los métodos y procedimientos de la organización o

INGENIERIA DE MANTENIMIENTO: Organismo consultivo que constituye el

Sistema de Control de Mantenimiento para corregir y/o mejorar su gestión. Su tarea

gerencia del ente ejecutor. INSPECCION: Actividad que

se realiza para el Control,

Verificación,

Seguimiento. - Conformidad y Convalidación de las condiciones de servicio de un equipo (estructuras). - Es una Tarea / Servicio clave del Mantenimiento Preventivo. MANTENIBILIDAD: Probabilidad y/o facilidad de un equipo (estructuras) condiciones operativas de servicio. MANTENIMIENTO: es el conjunto de acciones continuas y permanentes dirigidas a preservar el funcionamiento normal del equipo (estructura). MANTENIMIENTO CORRECTIVO: Son aquellas acciones destinadas a corregir las fallas para restaurar el funcionamiento de la estructura.

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MANTENIMIENTO DE PARADA: Labores de mantenimiento que solo pueden ejecutarse cuando el elemento/ equipo está parado o fuera de servicio. MANTENIMIENTO PREDICTIVO: tareas de seguimiento por el estado de desgaste de una o algunas partes del equipo (estructura), que son prioritarias reemplazar o sustituir o reponer de acuerdo al análisis de síntomas detectados en la Inspección de fallas, del Plan de mantenimiento. MANTENIMIENTO

PREVENTIVO:

Son

aquellas

acciones

continuas

y

permanentes destinadas a evitar el deterioro prematuro de la equipo (estructura),

OS D A V SER

corrigiendo las fallas incipientes de un bien a tiempo a menor costo y sin

RE S O H C E MANTENIMIENTO SELECTIVO: Acción R DE

consecuencias graves ni mayores.

de sustitución de un o algunos

elementos o piezas del equipo (estructura) prioritarias, por recomendaciones del fabricante (instalador) o producto de una investigación o estudio. PLAN DE MANTENIMIENTO: Relación del registro detallado de las actuaciones de Mantenimiento (hechas y por hacer) de un equipo (estructuras) y de los intervalos de tiempo con que deben efectuarse. SENCAMER:

Servicio

Autónomo

Nacional

de

Normalización,

Calidad,

Metrología y Reglamentos Técnicos. Es el ente del estado único autorizado para la calibración y certificación de equipos de medición e instrumentos. SOPORTABILIDAD: Cualidad de poder atender una determinada solicitud de mantenimiento en el tiempo de espera prefijado y bajo las condiciones previstas. 5.

ALCANCE DEL MANUAL El presente manual comprende toda la metodología procedimental; que describe

en forma detallada el procedimiento o pasos que puede utilizar cualquier cuerpo o equipo Técnico adscrito a las dependencias técnicas gubernamental, bien sea Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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MANUAL DE PROCEDIMIENTO ejecutivo

nacional(gobierno

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central),regional(gobernaciones),locales

municipales

(alcaldías), organismos autónomos del estado venezolano, para realizar de manera organizada y conforme a las Normas y Principios de Aseguramiento de Calidad , los procesos continuos de Inspección y Mantenimiento que requieren las Estructuras de los Puentes, los cuales incluyen los estudios de precisión realizados por empresa especializadas en esta área específica de la Ingeniería. En este Manual de procedimiento se contemplan los siguientes Procesos, Subprocesos. Normas y Procedimientos tanto para la fase de Inspección y así como

OS D A V SER

también en la fase de construcción para la Reparación y/o Mantenimiento de las

RE S O Hun Diagrama de Flujo de las líneas de competencia y C Igualmente, se incluye E R DE responsabilidades del proceso de Inspección y Construcción que aplica a la estructura estructuras de Puentes.

organizativa de la gerencia o dependencia técnica. 6.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE INSPECCION Y CONSTRUCCIÓN - Subproceso de Selección de Empresas y Contratación del servicio (Anexo 2). - Subproceso de la Ejecución Técnica de la Inspección (Anexo 3).

7.

NORMAS DE LOS PROCESOS Y PROCEDIMIENTOS - Normas de Selección de Empresas y Contratación del servicio. - Normas de la Ejecución Técnica de la Inspección.

8.

PROCEDIMIENTOS

8.1 PROCEDIMIENTO DE INSPECCION DE MANTENIMIENTO 8.1.1 Inspecciones del estado físico de los puentes.

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MANUAL DE PROCEDIMIENTO 8.2 PROCEDIMIENTO

DE

CONSTRUCCIÓN

PARA

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REPARACIÓN

Y

MANTENIMIENTO 8.2.1 Reparación tipo 1. Índice de Vulnerabilidad < 15%. 8.2.2 Reparación tipo 2. Índice de Vulnerabilidad: 15% < IV< 45%. 8.2.3 Reparación tipo 3 (daño severos). Índice de vulnerabilidad > 45%. 8.3 SELECCIÓN DEL MANTENIMIENTO APLICABLES

OS D A V 8.3.2 Procedimiento de mantenimiento correctivo. ER S E R S O H C PLAN DE CALIDAD DERE 8.3.1 Procedimiento de mantenimiento preventivo.

9.

10. CÓDIGOS Y NORMAS APLICABLES 11. ENSAYOS Y PRUEBAS 12. RESULTADOS

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

119

CONCLUSIONES Los puentes son una parte vital en todo el sistema vial de la nación. En el caso de los puentes metálicos, en épocas pasadas, ofrecían soluciones rápidas y eficientes para los ingenieros, el puente O'Leary en particular, se debe preservar debido a que forma parte del patrimonio histórico de Maracaibo y es un icono de la ingeniería regional y nacional. El acero es más o menos un material elástico, el cual responde teóricamente igual a la compresión y a la tensión, sin embargo, con mucha fuerza aplicadas, puede

OS D A V materiales plásticos a su máximas solicitaciones EseRromperá pero su comportamiento S E R S como un terremoto, la fase plástica es útil, ya O plástico en situaciones extremas tales H C RE DE que da un plazo para escapar de la estructura. comenzar a comportarse como un material plástico, pero a diferencia de los

Por otro lado, el acero es un material altamente vulnerable a la corrosión circunstancia que se acelera por la falta de un buen Plan de Mantenimiento programado, al mismo tiempo cuando se hace, no se realiza adecuadamente que incluya un tratamiento profundo y adecuado como lo requieren los componentes y/o los elementos que conforman la Estructura del Puente. En el presente estudio, de acuerdo a los objetivos propuestos se realizaron varias Inspecciones Preliminares y Principales; básicamente visuales, considerando los daños según criterios, que ya están lo suficientemente sustentados y con resultados satisfactorios producto de experiencias similares al igual que son basados en estudios realizados por especialistas en estructuras similares. Una vez realizadas estas Inspecciones, a través de las cuales se realizó el Análisis y Evaluación de los Daños y/o Deterioro de la Estructura del Puente O´Leary, se hizo la cuantificación y/o medición de estos, para determinar la valoración total, que luego dio como resultado la magnitud del grado de Daño y/o nivel de Deterioro,

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120

CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

que presenta actualmente la Estructura del Puente, clasificando de esta manera el estado físico en que se encuentra dicha Estructura. De acuerdo al Análisis y Evaluación de estos Criterios, se puede concluir que la estructura del Puente O´Leary, presenta diversos problemas en la actualidad, siendo la razón fundamental la falta de una Política o Plan de Mantenimiento Sistemático Programado, la cual han originado que un número considerable de sus componentes y/o elementos se encuentren en condición de Daño y/o Deterioro Severo. Aunado a esta ausencia de Mantenimiento rutinario, existen otros factores y/o

OS D A V SER

exposición a las condiciones ambientales que rodean a la estructura, que exigen la atención inmediata y de manera adecuada para la Reparación de dicha estructura.

E R S O En el desarrollo delC presente H estudio, cumpliendo y ejecutando los objetivos E R E previamente D planteados se elaboró una Matriz, con el propósito de hacer la Identificación de los Criterios que se están evaluando. De la misma manera se elaboró la Matriz para hacer la valoración de acuerdo a la escala definida en el capítulo II, para la Evaluación del Índice de Daño y del Índice de Severidad con el fin de lograr la determinación y cuantificación del grado de Vulnerabilidad al que está sometido la Estructura del Puente O´Leary actualmente. Los Criterios previamente estudiados y considerados más importantes, que se indican en la matriz de cálculo, son los siguientes: Corrosión, Perdida del Espesor, Estado de la Pintura, Perdida del diámetro del Acero de Refuerzo en Apoyos, Deterioro del Concreto Armado, Abolladuras y/o Golpes y Deformaciones y/o Dobleces, siendo que el problema predominante más agravante es la corrosión, que a su vez influye en el deterioro proporcional de la perdida de los espesores del metal base de los componentes y/o elementos de la Estructura del Puente. La corrosión es considerada indiscutiblemente el problema más frecuente que presentan las estructuras y puentes similares por lo que debe ser el principal criterio o centro de atención a la hora de realizar una Inspección y/o Mantenimiento a este tipo de estructuras. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

121

CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

Por otro lado cabe destacar que el tablero y la capa de rodamiento presentan un severo estado de desgaste y/o daño. Basados en los resultados obtenidos del Análisis y Evaluación del estado físico que presenta la Estructura del Puente O´Leary, y posteriormente realizado el proceso de investigación surgió la necesidad de enfocar los esfuerzos para el diseño y elaboración de un Manual de Procedimientos (Anexo 1). Este Manual de Procedimiento se elaboró con el propósito de que sirva como una guía, para el control y seguimiento de todos los aspectos concernientes a los

OS D A V SER

Planes de inspección, mantenimiento y reparación, para este tipo de estructuras y

RE S O CH E Por lo tanto,E dicho manual contempla en sus normas y procedimientos, todos los R D

similares.

pasos que deben seguirse desde la Inspección y Contratación de los Servicios de

Empresas especializadas hasta los tipos de Procedimientos, Especificaciones, Reparaciones y Mantenimiento utilizados para darle solución a los problemas y daños de este tipo de estructuras. Esperamos que este sirva como modelo y sea utilizado por los diferentes entes del estado, además de ofrecer toda la información y recomendaciones necesarias en todo lo referente a las técnicas, normas y procedimientos que se deben adoptar, para la Inspección y/o el Mantenimiento requerido con el fin de alargar la vida útil de estructuras similares a la estudiada en este trabajo de investigación. Esperamos que este estudio de investigación permita que sea de gran utilidad para cualquiera que así lo desee, por lo cual nos sentimos altamente satisfecho al haber contribuido con un pequeño aporte a la solución de los innumerables problemas que existen en nuestra región y en el resto del país.

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122

CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

RECOMENDACIONES • De acuerdo a los resultados obtenidos de las inspecciones preliminares, se recomienda realizar una inspección especializada de acuerdo al punto 2 del procedimiento código IN-ETI-P, página 3 de 24 “Procedimiento de Ejecución de la Inspección Especializada” • Basados en los resultados obtenidos de la Matriz del Índice de Daño, índice de Severidad y el valor del Índice de Vulnerabilidad se recomiendo realizar una reparación Tipo 3, de acuerdo al procedimiento 3.2.3 del manual de procedimiento

OS D A V SER

código IN-ETI-P, paginas 10,11,12,13, y 14 de 16.

RE S O CH E componentes y/oE elementos de la Estructura, se determinó que el Índice de Daño e R D

• Basados en los resultados obtenidos del Análisis y Evaluación de los

Índice de Severidad de mayor importancia es la Corrosión, y en consecuencia la pérdida del espesor del metal base, el cual existe en más del 90 % de sus componentes estructurales. • Se recomienda urgentemente en un tiempo perentorio inmediato, la reparación a la estructura del puente O´Leary, de acuerdo al procedimiento especificado en el manual de procedimiento. • Se recomienda en este estudio, como una necesidad impostergable el establecer y fortalecer el sentido de mantenibilidad en la estructura del Puente O´Leary y en otras similares y edificaciones de uso público. Por lo que se propone el Manual de Procedimiento, elaborado con el propósito de preservar el estado físico de las instalaciones públicas en buen estado de su vida útil y de servicio. • De acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio y en comparación con experiencias de estudios similares , se determino, que una de las razones fundamentales que existe; y que siempre ha existido en nuestro país es la falta de una

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

123

CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

verdadera Política de Mantenimiento, casi ausente en Estructuras de este tipo y similares, así como otras instalaciones públicas. • Se recomienda que para garantizar la preservación y el buen uso del Puente O´Leary se le practique la correspondiente señalización vial. • Se recomienda la aplicación de un procedimiento de mantenimiento para el tablero y la capa de rodamiento con el propósito de garantizar una adecuada reparación, que prolongue la vida útil y durabilidad de este. De tal manera que se establezca una circulación de vehículos en forma eficiente y segura.

OS D A V SER

• Se recomienda establecer un Plan de inspecciones y Mantenimiento rutinarias,

RE S O CH E instalación, que E comprenda como mínimo inspecciones preliminares e inspecciones R D por lo menos una vez al año para cada estructura de puentes y similares y otras

principales con el fin de que estas ayuden a determinar las necesidades y el alcance de las reparaciones requeridas para mantener los servicios de operación adecuados y detectar y atender las reparaciones menores antes de constituir problemas mayores.

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CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Andrade de Mattos Días, Luis (2006). Estructuras de aceros. Editorial: Zigurate. Giachino Joseph W.; Weeks, William (1997). Técnica y práctica de la soldadura. Editorial: Reverte. 1997. Gil Martín, Luisa María (2004). Acero estructural. Editorial: Universidad de Granada. Hernández, Carlos; Fernández, Collade y Baptista, Pilar (2006). Metodología de la investigación. Editorial: Mc-Graw Hill. Cuarta edición. Hsieh, Yuan-Yu (1973). Teoría elemental de estructuras. Editorial: Prentice-Hall Internacional.

OS D A V SER

Mata Rojas, Leonardo (2006). Guía practica de ejecución de obra. Editorial: Ingenieria Laing, C.A.

E R S O Mestres Liesa, Francisco;H Bilurbina, Alter Luis; Iribarren Laco José Ignacio C E R (2003). Corrosión y protección. Editorial Edicions UPC. Vol. 150 de Politext DE Series.

Merritt, Frederick S.; Ricketts Jonathan T. (1994). Building design and construction handbook. Editorial: McGraw-Hill. Ornés, R. Rafael, T. (1985). Anotaciones generales sobre inspección de obras. Editorial: Fundación Juan José Aguerrevere. 4ta. Edición. Sassi Perino, Angia; Faraggiana, Giorgio (2006). Puentes. Editorial: White-StarVerl. Talbot, David E. (1998). Corrosion science and technology. Editorial: CRC Press. Takeuchi, Caori Patricia (2002). Conexiones en estructuras metálicas. Editorial Univ. Nacional de Colombia.

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OS D A V SER

RE S O H C E R DE ANEXO 1

NORMAS: PROCESO DE REPARACIÓN MANTENIMIENTO DE PUENTES. SUBPROCESO DE SELECCIÓN DE EMPRESAS Y CONTRATACION DEL SERVICIO

PROCESO DE REPARACIÓN MANTENIMIENTO DE PUENTES SUBPROCESO DE SELECCIÓN DE EMPRESAS Y CONTRATACION DEL SERVICIO

CÓDIGO: IN-SPSE-N NIVEL REVISIÓN:

NORMAS

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1) El Coordinador de inspección y el Equipo de Técnico del ente contratante es el responsable de elaborar las bases y/o especificaciones del servicio a contratar. Estas bases de referencia, deberán incluir sin limitarse a ello el alcance donde se indiquen la entrega de los siguientes productos: - Memoria de la descripción detallada de la Evaluación, Análisis y Resultados de la inspección de la Propuesta Técnica, para la Reparación y/o Rehabilitación de la Estructura del Puente.

OS D A V SER

- Normas Covenin y códigos Internacionales utilizados.

RE S O H C E R - Procedimientos DE y técnicas utilizados. - Tipo de mantenimiento.

- Planos bien especificados. - Especificaciones Técnicas de Construcción: normas Covenin aplicables. - Cómputos métricos. - Programa de mantenimiento. - Organigrama de personal de ejecución (cuadrilla mínima). - Tiempo de ejecución. 2) El Equipo de Inspección Técnica deberá indicar el régimen de contratación de obras y/o servicios públicos, estará regido de acuerdo a la Ley de Contrataciones Públicas Caseta Oficial Nº 38895 del 25-03-2008. TITULO III: MODALIDADES DE SELECCIÓN DE CONTRATATISTAS PARA CONTRATACION. - Capítulo II: Concurso Abierto. - Capítulo III: Concurso Cerrado. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

PROCESO DE REPARACIÓN MANTENIMIENTO DE PUENTES SUBPROCESO DE SELECCIÓN DE EMPRESAS Y CONTRATACION DEL SERVICIO

CÓDIGO: IN-SPSE-N NIVEL REVISIÓN:

NORMAS

PÁGINA: 3 de 2

- Capitulo V: Consulta de Precios. - Capítulo VI: Contratación Directa. - Capítulo VII: Contrataciones Electrónicas. 3) La Comisión Técnica evaluadora de las ofertas hará el análisis de dichas ofertas técnico-económica y decide la empresa a contratar. La Comisión Técnica envía la notificación con la decisión y/o recomendaciones y comentarios de la oferta seleccionada a la Gerencia o Departamento de Administración respectivo del ente

OS D A V ER del ente contratante envía la S 4) La Gerencia o Departamento de Administración E R S O H notificación de la aprobación y autorización para la ejecución a la Secretaría de C DERE contratante.

Infraestructura o Dirección Técnica.

5) El equipo Técnico de Inspección conjuntamente con la gerencia o departamento de Administración, consultaría jurídica proceden a elaborar el contrato (tipo) para obras y/o servicios. - Elaboración del Contrato. - Solicitar al contratista las fianzas por Fiel cumplimiento y laboral. - Gestionar los Trámites para las firmas y/o procedimientos legales. 6) El Equipo de Inspección Técnica y la contratista firman el Acta de Inicio.

ELABORADO POR:

Gerente de Inspección

FECHA:

APROBADO POR:

FECHA:

Representante de la Dirección

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OS D A V SER

RE S O H C E R DE ANEXO 2

NORMAS: PROCESO INSPECCIÓN. SUBPROCESO EJECUCIÓN TECNICA Y CONTROL DE LA INSPECCION

PROCESO INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN TÉCNICA Y CONTROL DE LA INSPECCIÓN

CÓDIGO: IN-ETI-N NIVEL REVISIÓN: PÁGINA: 2 de 7

NORMAS

COORDINACIÓN Y CONTROL DE LA EJECUCIÓN TÉCNICA DE LA INSPECCIÓN El Equipo de Inspección Técnica debe verificar que la Obra se ejecute de acuerdo con los términos previstos en el Estudio y Diseño y acorde a las especificaciones establecidas, sin limitar su función técnica a ser sólo testigo de la ejecución de la Obra. En el caso que se presenten cambios o modificaciones de las especificaciones del diseño original éstos deben ser aprobados por Ingeniería y el

OS D A V ElaRinstrucción al Contratista en sitio; Al mismo tiempo la Inspección, le hará saber S E R S O en el caso que dichos cambios implique costos adicionales, los cuales deben ser H C RE DEy exclusivamente aprobados única por el Ente Contratante. Equipo de Inspección Técnica.

El Equipo de Inspección Técnica debe controlar, verificar, convalidar, autorizar y hacer seguimiento continuo a los procedimientos especificados en el PLAN DE CALIDAD,

que

está

ASEGURAMIENTO

DE

conformado LA

por

CALIDAD

un y

PLAN el

DE

PLAN

INSPECCION

DE

DEL

INSPECCIÓN

Y

VERIFICACIÓN DE LA CALIDAD. En el PLAN DE INSPECCION DEL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD se garantiza, que todos los materiales, insumos, equipos, etc., a ser suministrados por la Contratista tengan la revisión y recepción aceptada conforme a la calidad especificada en las especificaciones y diseño. Se debe solicitar el certificado de origen de dichos productos y/o materiales, así como el certificado de calibración (vigente), de los equipos o instrumentos de medición a ser utilizados. En el caso de que exista en el mercado dificultad de suministro de la marca y modelo especificado, el Equipo de Inspección Técnica deberá solicitar a la Contratista todos los recaudos y/o especificaciones del producto similar para que conjuntamente con el Ente Contratante realicen la evaluación y se apruebe el producto, material o equipo definitivo.

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PROCESO INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN TÉCNICA Y CONTROL DE LA INSPECCIÓN

CÓDIGO: IN-ETI-N NIVEL REVISIÓN:

NORMAS

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En el PLAN DE INSPECCIÓN Y VERIFICACIÓN DE LA CALIDAD, el Equipo de Inspección Técnica debe mantener un seguimiento y evaluación constante de todos los procesos que componen la obra, conforme a los procedimientos establecidos, de tal forma de garantizar el diagnostico oportuno de cualquier desviación en tiempo costo y alcance de obra. - El Coordinador de Inspección conjuntamente con el equipo Técnico establece a la empresa ejecutora las siguientes pautas.

OS D A V SER

- Metodología del sistema de Inspección a utilizar para la Evaluación, Análisis y Resultados de la Propuesta de Reparación de la Estructura del Puente.

RE S O H por la empresa. - Procedimientos E utilizados, C R DE - Informe técnico de la propuesta.

- Registrar los resultados de la Evaluación, Análisis y resultados de la inspección en los siguientes Formatos: Índice de Daño: tabla 1. Índice de Severidad: tabla 2. CONTROL DE LA EJECUCION FISICA DE LA INSPECCION. EVALUACION Y DETERMINACION DE DAÑOS DE LA ESTRUCTURA DEL PUENTE(S) El equipo de Inspección deberá realizar periódicamente, reuniones de coordinación de obra, donde han de participar representantes del cliente, contratista e inspección (y de ser necesario de los proyectistas), de tal forma de evaluar la tendencia de la obra y tomar las decisiones que permitan (si fuere el caso) recuperar probables desfases que puedan afectar la culminación de la obra en términos de calidad, tiempos y costos establecidos.

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PROCESO INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN TÉCNICA Y CONTROL DE LA INSPECCIÓN

NORMAS

CÓDIGO: IN-ETI-N NIVEL REVISIÓN: PÁGINA: 4 de 7

Inspección de la Estructura del puente El Equipo de Inspección Técnica del ente contratante, debe coordinar con la empresa ejecutora las siguientes actividades: - Visita preliminar al sitio de la estructura del puente. - Inspección, Evaluación y Análisis de las fallas existentes en la Estructura del Puente.

OS D A V R E S - Solicitar las normas Covenin o Códigos Internacionales que sustenten dichos E R S O H C procedimientos. DERE - Solicitar a la empresa los procedimientos a utilizar.

- Discusión y Análisis de los procedimientos aplicados. - Tipos de mediciones a ser utilizadas para la evaluación de las fallas y/o daños existentes. - Solicitar mediciones con equipos electrónicos (digitales) de última generación y alta precisión, para la evaluación y valoración de las fallas: espesores, corrosión, soldaduras, etc. - Solicitar confiabilidad de los instrumentos y/o equipos utilizados para las mediciones e inspección de la estructura del puente y su debida certificación (vigente). - Establecer las mediciones en el orden del 70% sobre los elementos estructurales del puente en infraestructura y superestructura. - Establecer el plano de detalle, donde se indique los puntos medidos de la estructura del puente en forma secuencial (1, 2, 3, 4,5,……..70).

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PROCESO INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN TÉCNICA Y CONTROL DE LA INSPECCIÓN

CÓDIGO: IN-ETI-N NIVEL REVISIÓN:

NORMAS

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- Indicar en las Tablas (2 y 3) los resultados de las Mediciones. DISCUSIÓN. ANALISIS DE RESULTADOS El Gerente y/o Coordinador de Inspección debe dar apoyo al personal de campo, determinando soluciones a los aspectos técnicos, para lo cual ha de propiciar, con la presencia del equipo de de la empresa contratada a tal fin de solucionar las inquietudes que en obra existan a este respecto. El equipo Técnico de inspección estudia y analizan los resultados del informe

OS D A V ER Determinación de los daños de la estructura del puente. S E R S O H C RE de los Resultados. - Discusión y Análisis DE

preliminar presentado por la empresa que realiza la Inspección. Evaluación y

- Solicitar la presentación del informe Técnico preliminar de Inspección. Evaluación y Determinación de daños de la Estructura del Puente - Elaboración de la Presentación de los resultados al Coordinador de Inspección. INFORME FINAL Y PROPUESTA DEFINITIVA DE LA INSPECCION. EVALUACION Y DETERMINACION DE DAÑOS DE LA ESTRUCTURA DEL PUENTE(S) El Gerente y/o Coordinador de Inspección conjuntamente con El Equipo de Inspección Técnica del ente contratante estudian y analizan los resultados del informe Final presentado por la empresa que realiza la Inspección. Evaluación y Determinación de los daños de la estructura del puente. - Discusión y Análisis de los Resultados definitivos. - El informe final definitivo debe indicar el tipo de mantenimiento a implementarse en la recuperación y/o reparación del puente. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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NORMAS

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- Solicitar a la empresa contratada, la presentación del informe Técnico final de Inspección. Evaluación y Determinación de daños de la Estructura del Puente. - Hacer la Presentación al Secretario de Infraestructura o Dirección técnica del ente contratante del informe Final y la propuesta definitiva de los resultados de la Evaluación y Determinación de los daños de la estructura del puente. CONSIDERACIONES GENERALES El Gerente y/o Coordinador de Inspección conjuntamente con El Equipo de

OS D A V Rde tal forma de garantizar la E Contratista, el cumplimiento de las políticas SHA S E R S O ejecución de los procedimientos de obra dentro de un marco de higiene y seguridad H C DERE laboral. Inspección Técnica del ente contratante debe aplicar y exigir de forma constante a la

Se deben realizar sesiones periódicas y conjuntas de medición de cantidades de obra (Inspección / Contratista), de tal forma de agilizar el proceso administrativo de aprobación (por parte de inspección) de las cantidades de obra ejecutadas en los periodos evaluados, para ello se ha de establecer un día específico en la semana, el cual se ha de respetar como día de medición conjunta. El Equipo de Inspección Técnica debe entregar oportunamente los recaudos para generar el Informe periódico de obra. Para lo cual, habrá de definir conjuntamente con el Planificador el día preestablecido para consignar la referida información y así indicar el avance o progreso de la inspección. El Planificador debe asegurar el ingreso al sistema computarizado la información recibida de campo, procesarla e indicar: desviaciones del avance planificado con respecto al real, recomendaciones para compensar posibles desviaciones negativas y cambios en la fecha de terminación esperada de la obra. El Equipo de Inspección Técnica debe solicitar el certificado de: calidad, control de mantenimiento y de calibración de los equipos y/o maquinarias (equipos de Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

PROCESO INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN TÉCNICA Y CONTROL DE LA INSPECCIÓN

NORMAS

CÓDIGO: IN-ETI-N NIVEL REVISIÓN: PÁGINA: 7 de 7

soldadura, maquinarias pesadas, etc.,) que la empresa o sus subcontratistas deseen emplear en obra, de tal forma de garantizar que todos los procesos se desarrollen conforme a los procedimientos de operatividad y confiabilidad esperados. El Equipo de Inspección Técnica debe asegurarse que el certificado de calibración de los equipos y/o maquinarias ha de estar avalados por SENCAMER o cualquier otro que este autorice. El Equipo de Inspección Técnica debe solicitar el certificado de capacitación a cualquier personal del equipo operativo de la contratista (soldadores, operadores de

OS D A V R se ocupan, de forma correcta, Edonde S destrezas tal, que permitan ejecutar la R actividad E OSde capacitación, ha de estar avalado por un H eficiente y segura. ElEcertificado C DER organismo de reconocida trayectoria y afín con el área a la cual se refiera el proceso. equipos, electricistas, etc.), de tal forma de garantizar que posean las habilidades y

El Equipo de Inspección Técnica debe realizar con la frecuencia mínima normativa y para cada fase de obra, los ensayos/pruebas a: materiales, sistemas y/o elementos correspondientes (compactación, resistencia mecánica, tintes penetrantes o radiológicos en soldaduras, etc.) de tal forma de garantizar que cada proceso o fase constructiva se ejecute dentro de la buena práctica de la ingeniería. Si de los ensayos realizados se detectare una "no conformidad" la empresa contratista ha de realizar los procedimientos tendientes a corregir la "no conformidad", detectada dentro de la brevedad posible tal que no afecte la fluidez de los procesos ni la calidad de la obra. El Ingeniero Inspector de Obra debe elaborar, firmar y tramitar, conforme al procedimiento establecido en las condiciones generales de contratación (Decreto 1417), las actas de paralización y reinicio de los trabajos y las que deban levantarse en los supuestos de prórroga, conjuntamente con el Ingeniero Residente y la Contratista. Se debe entregar al cliente (ente contratante), y con la frecuencia acordada, los informes periódicos (semanales, quincenales y/o. mensuales, e informes especiales) Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

PROCESO INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN TÉCNICA Y CONTROL DE LA INSPECCIÓN

CÓDIGO: IN-ETI-N NIVEL REVISIÓN:

NORMAS

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de avance de obra. (físico y Web), los cuales deberán contar como mínimo de: actividades y cantidades ejecutadas en el período evaluado, actividades y cantidades a ejecutarse en el próximo período, curva de avance de obra (programado vs. real), evaluación de la curva/comentarios, % de desfase (de existir), control administrativo de obra (valuaciones en curso, etc.), puntos de atención (aspectos que de no atenderse pueden afectar el normal desenvolvimiento de las actividades e incidir desfavorablemente en obra), comentarios de la empresa ejecutora (aquí han de incluirse los aspectos más resaltantes que la empresa ejecutora, y a través de nuestro

OS D A V SER

intermedio, considera procedente ventilar ante el cliente) e informe fotográfico, entre otros.

E

R S O H C DERE

ELABORADO POR:

Gerente de Inspección

FECHA:

APROBADO POR:

FECHA:

Representante de la Dirección

Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

E

R S O H C DERE

OS D A V SER

ANEXO 3 PROCEDIMIENTO: PROCESO INSPECCIÓN. SUBPROCESO EJECUCIÓN Y CONTROL TECNICO DE INSPECCION DE LAS ESTRUCTURAS DE PUENTE

PROCESO DE INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN Y CONTROL TECNICO DE INSPECCION DE LAS ESTRUCTURAS DE PUENTE

CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO 1.

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TERMINOS DE REFERENCIA INSPECCIÓN PRELIMINAR Consiste en una inspección visual de reconocimiento y descripción de daños.

Debe realizarse, por lo menos, una vez al año, en cada puente por parte del personal del Equipo de Inspección Técnica del ente contratante No Especializado en puentes, pero si, adiestrado específicamente para la identificación y evaluación de daños. El equipo de inspección debe estar formada, por lo menos, por tres técnicos y uno de ellos ingeniero. El personal contará con un equipo mínimo.

OS D A V SER

RE S O H C E R elaborar el reporte de esta inspección y dar una calificación general del estado global DE

El Ingeniero del equipo y jefe de la unidad de inspección, se reunirán con el

Gerente o Coordinador de Infraestructura del ente contratante, quienes procederán a

de la estructura del puente.

INSPECCIÓN PRINCIPAL Consiste en una inspección de detalle de daños. Debe realizarse una vez al año en aquellos puentes que hayan sido clasificados en el grupo "A" del resultado de la Inspección preliminar. Esta segunda inspección la realizará personal del Equipo de Inspección Técnica del ente contratante especializado en puentes, el cual ratificará o rectificará la calificación resultante de la Inspección preliminar. Esta inspección contará con el equipo suficiente y completo, inclusive con la plataforma autoportante y autopropulsada accionada hidráulicamente, para inspección de puentes que permite el acceso a todos los elementos de la estructura, que permita la medición cuantitativa y detallada con suficiente precisión. El Equipo de Inspección Técnica elaborará el informe con los resultados de la Inspección Principal, en el cual se hará la calificación cuantitativa. En esta inspección Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

PROCESO DE INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN Y CONTROL TECNICO DE INSPECCION DE LAS ESTRUCTURAS DE PUENTE

CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO

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se establece cual será la propuesta definitiva del estado del puente(s), mediante el proceso que se describe en el DIAGRAMA DE FLUJO del SUBPROCESO DE SELECCIÓN DE EMPRESAS Y CONTRATACIÓN DEL SERVICIO y que debe regirse por las NORMAS DEL SUBPROCESO DE LA EJECUCIÓN Y CONTROL TÉCNICO. INSPECCIÓN ESPECIALIZADA Consiste en una inspección de alta especialización realizada por empresa

OS D A V SER

altamente especializada, en aquellos puentes que de acuerdo a los resultados de la Inspección Primaria han tenido un diagnostico clasificados “Deterioro Mayor”, que

RE S O H C E R DE PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN DE LA INSPECCION ESPECIALIZADA

requieren ser rehabilitados o deban tener una reparación mayor. 2.

En este se describen los pasos a seguir para realizar la Inspección, con el objeto de lograr la IDENTIFICACIÓN. CUANTIFICACIÓN. MEDICIÓN Y DETERMINACIÓN DE LOS DAÑOS QUE PRESENTA LA ESTRUCTURA DEL PUENTE(S). Diagrama de Flujo del Proceso de Inspección y Construcción. - Subproceso de Selección de Empresas y Contratación del servicio. Ver Hoja 1/1. - Subproceso de la Ejecución Técnica de la Inspección. Ver Hojas 2/2 y 2/3. Normas de los Procesos y Procedimientos - Normas de Selección de Empresas y Contratación del Servicio. Según documento Código IN-SPSE-N. Páginas 1/2 y 2/2. - Normas de la Ejecución Técnica de la Inspección. Según documento Código IN-ETI-N. Páginas 1/7, 2/7,3/7,4/7,5/7, 6/7 y 7/7. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

PROCESO DE INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN Y CONTROL TECNICO DE INSPECCION DE LAS ESTRUCTURAS DE PUENTE

CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO 3.

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PROCEDIMIENTOS Según documento Código IN-ETI-P. 24 hojas 1/24 al 24/24.

3.1 Procedimiento de Inspección de Mantenimiento de Estructuras de Puente(s) 3.1.1 Inspecciones del Estado Físico de los Puentes - Evaluación y Calificación de la Inspección Primaria o Preliminar básica de la Estructura del Puente(s).

OS D A V SER

- Se genera el reporte de la Inspección Primaria o preliminar.

RE S O H C E R Gerente o Coordinador DE Técnico de Infraestructura del ente contratante.

- Revisión y Análisis del reporte de a Inspección primaria o preliminar por el

- Evaluación y Calificación de la Inspección Principal realizada por el Equipo Inspección Técnico especializado en Puentes del ente contratante especializada de la estructura del puente(s). - Reporte de los resultados de la Inspección Principal. - De acuerdo a la magnitud del caso considerando (magnitud de los daños, severidad, complejidad, grado de deterioro) de una parte de los elementos o en el cual más del 40% de los elementos de la estructura tienen daños moderados o severos, la comisión o Equipo de Inspección recomiendan realizar una Inspección especializada se debe proceder de la siguiente manera: - Identificación de los elementos de la estructura del puente. - Determinación de los criterios de los daños existentes. - Evaluación del Índice de daños (ID). Índice de Severidad (IS). - Determinación del Índice de Vulnerabilidad. (IV). - Reportes de los resultados de la inspección. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO

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- Reporte y registro de los resultados de los puntos 3 y 4 en la matriz de daños descritos en las tablas 2 y 3. 3.1.2 Ensayos y Pruebas La Inspección especializada, deberá realizar todas las pruebas y ensayos de laboratorio necesarios, para corroborar y demostrar el estado de daño, su magnitud y severidad, que presenta la estructura del puente(s). La Inspección Especializada, en su planificación de inspección que le fue

OS D A V SER

solicitada dentro de las bases de referencia del subproceso de Selección de empresas y Contracción del servicio de inspección de estructuras de Puente(s), debe

E

R S O H resultados de campo. EC DER

entregar al ente contratante los laboratorios a través del cual se convalidaran los

El o los laboratorio(s) seleccionados deberán ser de reconocida trayectoria y por lo general se exigen que sean de Universidades nacionales. Calificación de la Reparación El resultado final del Informe Técnico de la Inspección reporta el Tipo de reparación de acuerdo al Grado de Vulnerabilidad (GV) en los siguientes niveles: - Reparación tipo 1. GV < 15% - Reparación tipo 2. GV: 15% 45% 3.2 Procedimiento de Construcción para reparación y mantenimiento 3.2.1 Reparación tipo 1. Grado de Vulnerabilidad < 15% Mantenimiento Preventivo - Esta reparación se utiliza cuando se ha mantenido las estructuras de puentes dentro de un programa de mantenimiento continuo programado, por lo cual solo Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN: PÁGINA: 6 de 24

PROCEDIMIENTO

requiere un tratamiento de mantenimiento rutinario, que incluye básicamente Reparaciones de Protección y Pintura. Por lo que se aplicara el siguiente procedimiento: - Resanado de la superficie en elementos de concreto como relleno para reposición < 1” (25mm) a base de composición cementicio Tipo EMACO P-22 de Basf. - Preparación y eliminación de poros de superficie de elementos de concreto con producto cementicio tipo VERTIPACH utilizando ACRYLSET como puente de

OS D A V R de la superficie de concreto - Aplicación con pintura a base de caucho Eclorado S E R S columnas, arriostramientos). O en elementos de superestructura. Vigas, H C RE E D - Aplicación con brea epóxica. De la superficie de concreto en los elementos de adherencia impermeabilizante.

infraestructura (cabezales, estribos, fustes, etc.). La Reparación de la Estructura Metálica se hará con el siguiente procedimiento: Sistemas

de

Preparación

de

Superficie.

Sistemas

de

Pinturas

y

Revestimientos. SSPC-SP2-68: Limpieza mecánica: Consiste en eliminar el oxido de la superficie del acero estructural y juntas soldadas y/o apernadas, así como escorias de material oxidado en inicio de corrosión, con herramientas manual mecánicas (cepillos de alambre, esmeriles con cepillo de alambre, piquetas) y disolventes de limpieza de aceites y residuos de grasas y materias aceitosas. Sistemas de Pinturas y Revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado de aluminio siliconado Alternativa 1: Cuando las estructuras metálicas están expuestas a agentes atmosféricos y ataques de ligero a moderados a la corrosión. Aplicación por airless spray. Pistola. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO

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1. Aplicar una capa de fondo inorgánico rico en zinc espesor 2.5 mils, de acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pintura). 2. Aplicar una capa intermedia de aluminio silicona espesor 1.5 a 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pinturas). 3. Aplicar una capa de acabado con aluminio silicona, espesor 1.5 a 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pinturas). Ensayos y Pruebas:

OS D A V SER

3.2.2 Reparación tipo 2. Índice de Vulnerabilidad: 15% < IV < 45%

RE S O H C E concreto armado,E que No requieren reemplazo del acero de refuerzo (cabillas). R D

Es tipo incluye la reparación de las estructuras metálicas y elementos de

En la reparación de elementos de concreto armado, se recomienda seguir el siguiente procedimiento, que No requieren reemplazo del acero de refuerzo (cabillas). Esta reparación se hará en aquellos elementos de concreto armado de la estructura del puente que presenten valores bajos, según el estudio de inspección que de acuerdo a la condición de daño, y según la escala del Índice de daño y el Índice de severidad son valores bajo a moderados. 1. Repicar, incluye la remoción del concreto con herramienta manual eléctrica hasta 3500 rpm (martillo percutor Hilti modelo TE70 -ATC o similar) no mayor de 5 Kg. La remoción del concreto se profundizará hasta descubrir totalmente el acero de refuerzo que permita inclusive hacer la exploración de la cabilla y verificar su estado sano. 2. Limpieza del acero de refuerzo (cabillas) con SIKA KUSTEX o similar. Presentación galón. 3. Aplicación de protector anticorrosivo epóxico de protección tipo SIKA RUSS. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO

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4. Reposición del concreto con grout estructural, tipo cementicio predocificado del tipo FIVE STAR 200-HT de Tecnoconcret o similar, cuya resistencia a la compresión alcanza un valor de 280K/cm2 a los 3 días. Utilizar Imprimador epóxico como puente de adherencia del tipo CONCRESIVE LV DE Basf antes Degusa antes MBT o SIKA DUR 32 PRIMER de Sika. 5. Resanado de la superficie en elementos de concreto como relleno para reposición < 1” (25mm) a base de composición cementicio polimérico Tipo EMACO P22 de Basf.

OS D A V con producto cementicio tipo VERTIPACH S utilizando ER ACRYLSET como puente de E R S O adherencia impermeabilizante. H C ERE D 7. Aplicación con pintura a base de caucho clorado de la superficie de concreto

6. Preparación y eliminación de poros de superficie de elementos de concreto

en elementos de superestructura. Vigas, columnas, arriostramientos). 8. Aplicación con brea epóxica de la superficie de concreto en los elementos de infraestructura (cabezales, estribos, fustes, etc.). 9. Reparación de soldadura en conexiones y/o juntas. La Reparación de la Estructura Metálica se hará con el siguiente procedimiento: 10. Sistemas de Preparación de Superficie. Sistemas de Pinturas y Revestimientos. 10.1. SSPC-SP1-63: Limpieza con solvente: Consiste en eliminación de capas de aceite y residuos de grasas y materias aceitosas. 10.2. SSPC-SP5-63: Sandblasting a metal blanco: Consiste en la limpieza de la superficie con chorro de arena a presión con equipos adecuados (compresor, tolvas, filtros). Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

PROCESO DE INSPECCIÓN SUBPROCESO EJECUCIÓN Y CONTROL TECNICO DE INSPECCION DE LAS ESTRUCTURAS DE PUENTE

CÓDIGO: IN-ETI-P NIVEL REVISIÓN:

PROCEDIMIENTO

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Se debe utilizar arena sílice de granos según granulometría, que no contenga salinidad o impurezas especifica comprendida entre 16 -35. El perfil de anclaje es de 1.5 – 2.0 mils. 11. Sistemas de Pinturas y Revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado de aluminio siliconado. 11.1 Alternativa 2: Cuando las estructuras metálicas están expuestas a agentes atmosféricos y ataques de moderados a severos a la corrosión. Aplicación por

OS D A V R en zinc espesor 2.5 mils, de Erico S a. Aplicar una capa de fondo inorgánico E R OS acuerdo al sistema Nº E 6 de laH tabla anexa (programa de pintura). C DER airless spray. Pistola.

b. Aplicar una capa intermedia de aluminio silicona espesor 1.5 a 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pinturas). c. Aplicar una capa de acabado con aluminio silicona, espesor 1.5 a 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pinturas). 12. Sistemas de Pinturas y Revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado a base de Epoxi Poliamidas y Epoxi Poliuretanos. 12.1 Alternativa 3: Cuando las estructuras metálicas están expuestas a agentes atmosféricos y ataques severos a la corrosión. Aplicación por airless spray. Pistola. a. Aplicar una capa de fondo inorgánico rico en zinc espesor 3.0 mils, de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pintura). b. Aplicar una capa intermedia de epoxi poliamida de alto espesor 3.5 a 4.0 mils de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pinturas). c. Aplicar una capa de acabado con epoxi poliamida o poliuretano, espesor 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pinturas). Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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PROCEDIMIENTO

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13. Sistemas Especiales de revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado a base de Epóxicos .Epomon. 13.1. Alternativa 4: Es una opción técnicamente muy similar a la anterior, solo que tomar la decisión de una u otra va a depender de la propuesta económica que se ofrezca para el momento. Por lo que se recomienda solicitar los costos de ambas opciones. Hoy en día, la mayoría de los recubrimientos de alto desempeño (Heavy Duty) están diseñados para ser aplicados sobre superficies preparadas mediante chorro de arena. En muchos casos, es imposible efectuar este método de preparación

OS D A V SER

de la superficie por diversos motivos, tales como: Ubicación del trabajo, regulaciones ambientales, alto costo asociado, etc. lo que obliga a sacrificar la protección o vida útil

E

R S O H C preparación de la superficie. DERE

de servicio del sistema de pinturas internacional al tener que variar el método de

El EPOMON CORROGUARD responde a las exigencias del mercado, al ofrecer un producto de Alta Protección y que a su vez puede aplicarse sobre estructuras oxidadas. O que se encuentran ya pintadas. El EPOMON CORROGUARD es un recubrimiento de dos (2) componentes a base de resinas epóxicas mezcladas con poliamidas especiales. Complementan su formulación agentes promotores de adhesión, inhibidores de corrosión, pigmentos de aluminio y cargas de naturaleza laminar que mejoran su impermeabilidad y acción anticorrosiva. El EPOMON CORROGUARD actúa hasta penetrar en el estrato de oxido y se adhiere firmemente al sustrato formando una barrera impermeable al paso de los agentes atmosféricos agresivos. El EPOMON CORROGUARD posee excelente adhesión sobre gran variedad de substratos, incluyendo aluminio hierro galvanizado. Puede aplicarse sobre la mayoría de las pinturas convencionales sin levantarlas, incluyendo esmaltes alquidicos (no aluminios).

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PROCEDIMIENTO

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a. Aplicar una capa de fondo inorgánico rico en zinc espesor 3.0 mils, de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pintura). b. Aplicar una capa intermedia de epoxi Epomon espesor 2.5 mils de acuerdo a recomendaciones del especialista. c. Aplicar una capa de acabado con epoxi Epomon, espesor 2.5 mils de acuerdo al sistema a recomendaciones del especialista. 14. Ensayos y Pruebas.

OS D A V SER

3.2.3 Reparación tipo 3 (daños mayores). Índice Vulnerabilidad > 45 %

RE S O H C E R concreto armado, DEque si Requieren reemplazo del acero de refuerzo (cabillas).Incluye

Es tipo incluye la reparación de las estructuras metálicas y elementos de

el desmantelamiento con reemplazo de los elementos y/o piezas con daño severo del acero de la estructura metálica del puente. En la reparación de elementos de concreto armado, se recomienda seguir el siguiente procedimiento, que requieren reemplazo del acero de refuerzo (cabillas). El acero de refuerzo con escamas de fábrica, con óxidos o una combinación de ambos deberá considerarse satisfactorio cuando sus dimensiones mínimas, incluyendo la altura de los resaltes, no son menores de lo que requieren las especificaciones a que hace referencia la Norma Covenin 1753 - 2006 sección 3.5.1, 3.5.5 y 3.5.6. Esta reparación se hará en aquellos elementos de concreto armado de la estructura del puente que presenten valores severos, según el estudio de inspección, y cuando la condición de daño, y de acuerdo a la escala del Índice de daño y el Índice de severidad son valores severos. 1. Repicar, incluye la remoción del concreto con herramienta manual- eléctrica hasta 3500 rpm (martillo percutor Hilti modelo TE70 - ATC o similar) no mayor de 5 Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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PROCEDIMIENTO

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Kg. La remoción del concreto se profundizará hasta descubrir totalmente el acero de refuerzo. 2. Retirar, cortando el acero de refuerzo (cabilla) en toda la longitud afectada cuyo desgaste tenga una perdida de más de 2mm de su diámetro original. 3. Reemplazar la cabilla retiradas (deterioradas) por otra de un diámetro inmediatamente superior. Así: a. 38/” por ½” b. ½” por 5/8”

E

R S O H EREC D d. ¾” por 7/8” c. 5/8” por ¾”

OS D A V SER

e. 7/8 por 1” f. 1” por 1 3/8”. 4. Aplicación de protector anticorrosivo epóxico de protección SIKA RUSS. 5. Limpieza con producto diluyente limpiador SIKA KUSTEX o similar, las cabillas sanas. 6. Reposición del concreto con grout estructural, tipo cementicio predocificado FIVE STAR 200-HT de Tecnoconcret o similar, cuya resistencia a la compresión alcanza un valor de 280K/cm2 a los 3 días. Utilizar Imprimador epóxico como puente de adherencia del tipo CONCRESIVE LV DE Basf antes Degusa antes MBT o SIKA DUR 32 PRIMER de Sika. 7. Resanado de la superficie en elementos de concreto como relleno para reposición < 1” (25mm) a base de composición cementicio polimérico EMACO P-22 de Basf.

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PROCEDIMIENTO

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8. Preparación y eliminación de poros de superficie de elementos de concreto con producto cementicio tipo VERTIPACH utilizando ACRYLSET como puente de adherencia impermeabilizante. 9. Aplicación con pintura a base de caucho clorado de la superficie de concreto en elementos de superestructura. Vigas, columnas, arriostramiento). 10. Aplicación con brea epóxica de la superficie de concreto en los elementos de infraestructura (cabezales, estribos, fustes, etc.).

OS D A V SER

La Reparación de la Estructura Metálica se hará con el siguiente

RE S O H en conexiones y/o juntas. 11. Reparación de soldadura C E R DE

procedimiento:

12. Desmantelamiento con reemplazo del acero estructural de los elementos y/o piezas (perfiles, planchas, cartelas, rigidizadores, arriostramientos), que presenten daño severo de acuerdo al estudio y resultados de la inspección de la estructura metálica del puente. 13. Reposición de juntas soldadas, apernadas o mixtas. 14. Sistemas de Preparación de Superficie y Sistemas de Pinturas y Revestimientos. 14.1. SSPC-SP1-63: Limpieza con solvente: Consiste en eliminación de capas de aceite y residuos de grasas y materias aceitosas. 14.2. SSPC-SP5-63: Sandblasting a metal blanco: Consiste en la limpieza de la superficie con chorro de arena a presión con equipos adecuados (compresor, tolvas, filtros).

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PROCEDIMIENTO

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Se debe utilizar arena sílice de granos según granulometría, que no contenga salinidad o impurezas especifica comprendida entre 16 -35. El perfil de anclaje es de 1.5 – 2.0 mils. 15 Sistemas de Pinturas y Revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado de aluminio siliconado. 15.1 Alternativa 2: Cuando las estructuras metálicas están expuestas a agentes atmosféricos y ataques de moderados a severos a la corrosión. Aplicación por

OS D A V R en zinc espesor 2.5 mils, de a. Aplicar una capa de fondo inorgánicoErico S E R S acuerdo al sistema Nº 6 de laH tabla anexa (programa de pintura). O C E DER b. Aplicar una capa intermedia de aluminio silicona espesor 1.5 a 2.0 mils de airless spray. Pistola.

acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pinturas). c. Aplicar una capa de acabado con aluminio silicona, espesor 1.5 a 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 6 de la tabla anexa (programa de pinturas). 16. Sistemas de Pinturas y Revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado a base de Epoxi Poliamidas y Epoxi Poliuretanos. 16.1. Alternativa 3: Cuando las estructuras metálicas están expuestas a agentes atmosféricos y ataques severos a la corrosión. Aplicación por airless spray. Pistola a. Aplicar una capa de fondo inorgánico rico en zinc espesor 3.0mils, de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pintura). b. Aplicar una capa intermedia de epoxi poliamida de alto espesor 3.5 a 4.0 mils de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pinturas). c. Aplicar una capa de acabado con epoxi poliamida o poliuretano, espesor 2.0 mils de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pinturas). Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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17. Sistemas Especiales de revestimientos a base de fondo rico en zinc y acabado a base de Epóxicos-Epomon. 17.1. Alternativa 4: Es una opción técnicamente muy similar a la anterior, solo que tomar la decisión de una u otra va a depender de la propuesta económica que se ofrezca para el momento. Por lo que se recomienda solicitar los costos de ambas opciones. Hoy en día, la mayoría de los recubrimientos de alto desempeño (Heavy Duty) están diseñados para ser aplicados sobre superficies preparadas mediante chorro de arena. En muchos casos, es imposible efectuar este método de preparación

OS D A V SER

de la superficie por diversos motivos, tales como: Ubicación del trabajo, regulaciones ambientales, alto costo asociado, etc. lo que obliga a sacrificar la protección o vida útil

E

R S O H C preparación de la superficie. DERE

de servicio del sistema de pinturas internacional al tener que variar el método de

El EPOMON CORROGUARD responde a las exigencias del mercado, al ofrecer un producto de Alta Protección y que a su vez puede aplicarse sobre estructuras oxidadas. O que se encuentran ya pintadas. El EPOMON CORROGUARD es un recubrimiento de dos (2) componentes a base de resinas epóxicas mezcladas con poliamidas especiales. Complementan su formulación agentes promotores de adhesión, inhibidores de corrosión, pigmentos de aluminio y cargas de naturaleza laminar que mejoran su impermeabilidad y acción anticorrosiva. El EPOMON CORROGUARD actúa hasta penetrar en el estrato de oxido y se adhiere firmemente al sustrato formando una barrera impermeable al paso de los agentes atmosféricos agresivos. El EPOMON CORROGUARD posee excelente adhesión sobre gran variedad de substratos, incluyendo aluminio hierro galvanizado. Puede aplicarse sobre la mayoría de las pinturas convencionales sin levantarlas, incluyendo esmaltes alquidicos (no aluminios).

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PROCEDIMIENTO

a. Aplicar una capa de fondo inorgánico rico en zinc espesor 3.0 mils, de acuerdo al sistema Nº 9 de la tabla anexa (programa de pintura). b. Aplicar una capa intermedia de epoxi Epomon espesor 2.5 mils de acuerdo a recomendaciones del Especialista. c. Aplicar una capa de acabado con epoxi Epomon, espesor 2.5 mils de acuerdo al sistema a recomendaciones del Especialista. 18.

Tratamientos

especiales

en

elementos

de

concreto

utilizando

El

procedimiento de inyecciones con morteros predosificados tipo grouts. 19. Ensayos y Pruebas. 4.

RE S O H C E R DE Covenin 1753 – 2006. Proyecto y

CÓDIGOS Y NORMAS APLICABLES -

OS D A V SER

Construcción de Obras en Concreto

Estructural. Estructura de Concreto Armado para Edificaciones. Análisis y Diseño. - Covenin 1755 -1987. Código de Prácticas Normalizadas para la Fabricación y Construcción de Estructuras de Acero. - Covenin 1618 – 82. Estructuras de Acero para Edificaciones. Proyecto. Fabricación y Construcción. - CVG Siderúrgica del Orinoco CA. Manual de Proyectos de Estructuras de Acero. SIDOR 1984 – 1985. - AISC 2005. Instituto Americano de Construcciones de Acero. - ANSI / AISC 306-05. Especificaciones para Construcciones de Estructuras de Acero. - ACI 318 – 2005. Instituto Americano del Concreto. - AWS 2005 D1.1. Instituto Americano de Soldadura. - SSPC-1999. Society Specification Coating and Painter. - NACE-2005. American National Engineering Corrotions. Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary del Municipio Maracaibo Arroyo Ferrer, Gustavo y Rodríguez Núñez, Raúl

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PROCEDIMIENTO 5.

PÁGINA: 17 de 24

PLAN DE CALIDAD

5.1 Control de Inspección 5.2 Control de Construcción 5.

RESULTADOS

6.

ANEXOS

E

R S O H C DERE

OS D A V SER

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PROCEDIMIENTO Identificación de Criterios para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary

S O D A ERV

DE

S E R S O H REC

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PROCEDIMIENTO Identificación de Criterios para la Evaluación de la Estructura del Puente O´Leary (Cont.)

S O D A ERV

DE

S E R S O H REC

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PROCEDIMIENTO Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Daño

S O D A ERV

DE

S E R S O H REC

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PROCEDIMIENTO Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Daño (Cont.)

S O D A ERV

DE

S E R S O H REC

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PROCEDIMIENTO Diagnóstico de la Estructura de acuerdo a los Criterios de Evaluación Índice de Severidad

S O D A ERV

DE

S E R S O H REC

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PROCEDIMIENTO

DIAGRAMA DE FLUJO

S O D A ERV

DE

S E R S O H REC

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PROCEDIMIENTO NORMAS DE LOS PROCESOS Y PROCEDIMIENTOS

- Normas de Selección de Empresas y Contratación del Servicio. Según documento Código IN-SPSE-N. Paginas

S O D A ERV

1/2 y 2/2.

S E R S O H REC

- Normas de la Ejecución Técnica de la Inspección. Según documento Código IN-ETI-N. Paginas 1/7, 2/7, 3/7, 4/7, 5/7, 6/7 y 7/7.

DE

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PROCEDIMIENTO

PROGRAMA DE PINTURA Espesor Promedio Película Seca (Milis)

Preparació n de la Superficie

Rango de Perfil de Anclaje

1

NACE 2

1,0 - 1,5

2

NACE 3

0,75 - 1,0

3

NACE 2

1,5 - 2,0

Fondo Epoxi Poliamida Alto Espesor

4

NACE 2

0,75 - 1,0

Aluminio Resistente al Calor

5

NACE 2

0,75 - 1,0

6

NACE 1

1,0 - 1,5

Sis t Nº

Capa Inicial

Capa Intermedia

Caucho Clorado

DE

E S E R S

O H C RE

Fondo Alquilo libre de metales pesados

S O D A RV

Capa de Acabado

Esmalte Alquílico Color Deseado

Esmalte Acrílico Siliconado Fondo Inorgánico Rico Aluminio Silicona en Zinc curado ambiental

7

NACE 1

0,5 - 0,75

Aluminio Silicona curado ambiental

8

NACE 1

1,0 - 1,5

9

NACE 1

1,5 - 2,0

10

NACE 1

1,0 - 1,5

11

Ver 10.2 Parte I

No aplica

Polisioxano Inorgánico gris Fondo Inorgánico Rico Epoxi Poliamida Alto en Zinc Espesor Fondo Inorgánico Rico Esmalte Acrílico en Zinc Siliconado Esmalte Epoxi Fondo epoxi poliamida Poliamida Color para galvanizado Deseado

12

NACE 1

2,0 - 2,5

13( **)

NACE 1

1,5 - 2,0

14

NACE 1

1,0 - 1,5

15

NACE 1

1,5 - 2,0

16

NACE 1

1,5 - 2,0

Esmalte caucho clorado alto espesor Esmalte Alquílico Color Código Esmalte Epoxi Poliamida o Poliuretano Color Código Aluminio Resistente al Calor

Capa Acab.

TO TA L

(HRS.)

4

6

6 mínimo

1,5

4,5

12

4

2

6

8 a 72

Capa Inicial

Cap a Int.

2

1,5

1,5

2

2

4

24 mínimo

Esmalte Acrílico Siliconado

2

2

4

24 a 48

Aluminio Silicona

2,5

1

4,5

24 mínimo

1

Aluminio Silicona curado ambiental Polisifoxano Inorgánico gris Epoxi Esmalte Poliamida o Poliuretano Color Código

1

1

2

24 mínimo

2

2

4

1a8

3

4

2

5

24 a 72

Esmalte Acrílico Siliconado

3

2

2

5

24 a 48

Esmalte Epoxi Poliamida o Poliuretano Color Código

2 (*)

2

2

6 (*)

24 a 72

8-12

8-12

1624

24 a 48

4

4

8

24 a 48

2

2

4

1a8

Brea Epoxi Curada con aducto amina Epoxi Aducto Amina Alto Epoxi aducto amina Alto Espesor Espesor Polisiloxano Inorgánico Polisiloxano Inorgánico Aluminio Aluminio Polisiloxano Inorgánico marrón oscuro Esmalte Epoxi Poliamida Esmalte epoxi poliamida 100% sólidos 100% sólidos

Brea Epaoxi Curada con aducto amina

Intervalo de Tiempo de Secado

6 8

6 8

16

24 a 72

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