REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

“SANTIAGO MARIÑO”

DAÑOS EN ESTRUCTURAS

JHOANNA REDONDOING. CIVIL

BARQUISIMETO, ENERO 2015

ESTRUCTURASEs el conjunto de elementos

resistentes, convenientemente vinculados entre sí, que accionan y reaccionan bajo los efectos de las cargas. Su finalidad es resistir y transmitir las cargas a los apoyos manteniendo el diseño, sin sufrir deformaciones.

DISEÑO DE ESTRUCTURAS

Debido a la importancia de la estructura en la vida útil de la construcción su diseño debe cumplir con unos básicos, como lo son:

EQUILIBRIO: Toda estructura tiene cierto grado de movimiento, pero comparado a las dimensiones del edificio los desplazamientos son tan pequeños que a simple vista parece inmóvil y sin deformación alguna. Un cuerpo no se mueve en una sola dirección, si se aplican otras fuerzas de igual magnitud y dirección aplicada en sentido contrario lo anulan. Cuando esto sucede se dice que el cuerpo está en equilibrio.

ESTABILIDAD: Se relaciona con el peligro de movimiento inaceptables. El que la estructura esté equilibrada le brindará la estabilidad deseada, por ejemplo, cuando un viento actúa sobre un edificio alto y éste no se asentó adecuadamente, no está equilibrado por su propio peso, puede volcarse. El edificio es inestable desde el punto de vista rotatorio, éste peligro existe también cuando un edificio no está bien equilibrado y apoya sobre un suelo de resistencia no uniforme.

En el diseño de estructuras se emplean métodos que garantizarán el adecuado comportamiento ante la acción de fuerzas externas y mediante los cuales se puede modelar el comportamiento de la estructura ante estos eventos.

DAÑO EN ESTRUCTURASEl daño se puede definir como el

cambio en las propiedades materiales y/o geométricas de la estructura, propiedades materiales y cualquier otro factor capaz de provocar un comportamiento inusual, presente o futuro, de la estructura, son un reflejo de su vulnerabilidad y pueden ser de diferentes tipos: hundimientos, inclinaciones, grietas, etc y se manifiestan durante o después luego de que por alguna razón se aplique una fuerza o agente externo a la construcción. Estos pueden ser consecuencia de la ocurrencia de un fenómeno natural, como un sismo, una inundación, derrumbe, pero también pueden aparecer por uso inadecuado de las estructuras.

Cuando el daño

HUNDIMIENTO PERDIDA DE RECUBRIMIENTO

COLAPSO DE ESTRUCTURA PERDIDA DE RECUBRIMIENTO

FISURAS/GRIETAS

DAÑO A ACERO DE REFUERZO

DAÑOS EN ESTRUCTURAS

DIAGNOSTICO DE DAÑOSLas estructuras civiles son

sistemas susceptibles al deterioro por uso, envejecimiento, sobrecargas, fatiga o como consecuencias de fenómenos naturales, lo que hace imprescindible labores de mantenimiento, inicialmente mediante evaluaciones continuas del estado de la estructura, lo que nos permitirá detectar fallas y así poder tomar medidas a tiempo, evitando de esta manera que ocurran daños mayores o hasta el colapso de la estructura.

LA INSPECCIÓN VISUAL ES CLAVE EN LA DETECCIÓN TEMPRANA DE FALLAS

Para diagnosticar el daño, lo primero es hacer una inspección visual y buscar en esta si existen grietas, hundimiento o inclinación del inmueble.

La edificación no debe estar hundida, pues indica que el suelo no es resistente. De la misma forma no deben haber grietas grandes en el terreno o movimiento del suelo.

Los elementos estructurales importantes son los muros, losas, columnas y vigas de concreto armado que la mayoría de las edificaciones tiene. Estos elementos no deben estar alterados, si lo están, transforman la edificación en insegura en diferentes grados.

Después de realizada la inspección visual y si no se detectan grandes fallas se pueden usar métodos como uso de la acústica, el ultrasonido, los campos magnéticos, los rayos x, hasta métodos térmicos. Estas técnicas nos ayudan a hacer la detección de un daño local, y funcionan si el daño esta en una región accesible de la estructura.

Debido a las limitaciones de los métodos anteriormente nombrados, se puede hacer uso de métodos analíticos, que son además de confiables, versátiles, como los modelos computacionales de obtención y tratamiento de parámetros dinámicos, que se basan en el monitoreo de vibraciones.

Entre estos métodos podemos mencionar:

Método de Algoritmos. Método de Parámetros Modales

Básicos. Método del Cambio de la

Flexibilidad. Método del Cambio de la

Rigidez, medida dinámicamente.

Análisis Discreto Wavelet (DWA).

ÍNDICE DE DAÑOSe calcula el cambio en la

energía de deformación almacenada en una estructura. Supone que la distribución de la energía de deformación almacenada originalmente en la estructura se verá disminuida en las áreas con presencia de daño. Una vez que un miembro estructural experimenta una reducción de su rigidez, ya no puede absorber la misma cantidad de energía del mismo modo que lo hacía antes de la presencia del daño, lo que causa una desviación de la distribución original de la energía de deformación de la estructura en estado íntegro. La medición apropiada de estos cambios puede ser utilizada entonces para detectar y localizar el daño

PATRONES DE DAÑOEl daño se determina tomando en

cuenta los siguientes aspectos:

Severidad del daño: Se consideran grietas abiertas (comportamiento lineal) que reducen la rigidez a flexión en un porcentaje determinado: Daño ligero, se consideran

grietas que reducen en 10% la rigidez a flexión de la viga. Es decir, las grietas poseen 0.03 m de profundidad.

Daño severo, se consideran grietas que reducen en 50% la rigidez a flexión de la viga. Es decir, las grietas poseen 0.15 m de profundidad.

Extensión del daño, puede ser: Extensión ligera, una sola

grieta presente en determinada región.

Extensión severa, seis grietas presentes en determinada región separadas a 0.25 m entre sí.

Localización del daño, se proponen las siguientes localizaciones de grietas: Región central de la viga. Extremos de la viga.- Se

propone localizar el daño a 1.5 m a partir del apoyo izquierdo.

MEDIDAS A TOMAR PARA SOLUCIONAR UN DAÑO

Una vez determinado el tipo de daño y la extensión del mismo se puede poner en practica las medidas para reparar o solucionar el daño, para evitar que la edificación en estudio se convierta en insegura para quienes habiten o concurran en ella.

Entre estas medidas tenemos: Relleno de grietas con aditivos

epóxi. Reforzar el elemento afectado. Repicado, eliminación de

material suelto y relleno con epoxi.

Aplicación de insertos tipo anclajes, rellenos con epoxi.

Dependiendo de la extensión y gravedad del daño, se puede demoler y reemplazar el elemento.

CONCLUSIONESCuando se diseña una estructura

cualquiera, se busca que esta sea resistente y que cumpla con las condiciones de seguridad y comodidad necesarios durante el tiempo de vida útil que se estimó en su diseño, pero es importante considerar que un correcto mantenimiento permitirá garantizar que se cumpla con este tiempo de vida de diseño e incluso alargará el mismo.

Desde el comienzo de la consideración de la estructura se deben tomar medidas de inspección que garanticen su correcta y adecuada construcción, pero cuando se presenta un daño se aplicaran métodos de detcción que están orientados a prevenir el colapso de la estructura, por lo que la inspección continua forma parte de las políticas de mantenimiento que se deben implementar para prevenir riesgos indeseados.

GRACIAS…