patología de la construcción
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PATOLOGÍA en la CONSTRUCCIÓN
Dr.Ing Javier ARRIETA [email protected]
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
V FORO NORPERUANO DE LA CONSTRUCCIÓNCHICLAYO 2014
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CONTENIDO• Patología
• Orígenes/Sintomatología/Diagnóstico Causas/Mecanismos/Terapia
• Procedimiento Informe
• Manejo de riesgos
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PATOLOGIA
•Pathos : Enfermedad
•Logos :Tratado
•TRATATIENTO DE LOS DEFECTOS, DESORDENES
Y FALLAS EN LAS CONSTRUCCIONES DESDE EL
PUNTO DE VISTA DEL DIAGNOSTICO, TERAPIA Y
SUS CONSECUENCIAS
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PATOLOGIA
• VISION FORMAL
- TRATAMIENTO DE FISURAS Y OTRAS FALLAS
•VISION AMPLIA
- REDUCCION DE DAÑOS
- PROTECCION DE LAS INVERSIONES
- EVALUACIONES RAPIDAS
- EVALUACION ESTRUCTURAL
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PATOLOGIAPERIODO DE RESPONSABILIDAD
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ORIGENCICLO DE VIDA
• PROMOCIÓN
• PROYECTO
• CONTRATACION
• FABRICACIÓN
• EJECUCIÓN
• OPERACIÓN
• MANTENIMIENTO
PLANEAMIENTO
CONTRATACIONY
EJECUCION
ESTUDIOS
OPERACIÓNY
MANTENIMIENTO
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Orígenes.(DE LAS FALLAS)
A.-Proyecto 37%
B.-Ejecución 50%
C.-Materiales 5.5%
D.-Uso y Mantenimiento 7.5%
Losas con Flechas excesivas
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Orígenes.COSTO de las fallas originadas durante el Proyecto:
A.-Concepción 18%
B.-Errores u omisiones 59%
C.-Materiales errados 10%
D.-Errores de cálculo 13%
DISTRIBUCION DE LOS FALLOS DEBIDOS AL PROYECTO
18
13
10
59
3
5
78
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Errores decalculo
Materiales noidoneos
Detalleserroneos oinexistentes
Consepciongeneral
% en numero% en coste
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SINTOMATOLOGPÍA
• FISURAMIENTO
• DESPRENDIMIENTOS
• PERDIDA DE MATERIAL
• DEFORMACIONES EXCESIVAS
• EFLORESCENCIAS
• AGRIETAMIENTO
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SINTOMATOLOGIA
• FISURAMIENTO
• DESPRENDIMIENTOS
• PERDIDA DE MATERIAL
• DEFORMACIONES EXCESIVAS
• EFLORESCENCIAS
• AGRIETAMIENTO
Losas con Flechas excesivas
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SINTOMATOLOGIALosas con Flechas excesivas
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DIAGNÓSTICO Dilatación térmica excesiva del elemento
estructural
Recubrimiento insuficiente del acero de
refuerzo ( Ver ACI-318)
Vigas FlexionadasCon acero de refuerzo expuesto
Columnas AgrietadaladasCon acero de refuerzo
expuesto
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GUIA DE FALLAS TIPICAS EN PAVIMENTOS (ASOCEM)
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CAUSAS
• Causas y Mecanismos asociados
• Combinación de CausasCongénitas o intrínsecasAdquiridas o extrínsecas
• Corrosión del acero.....Rx electroquímica
• Alta Temperatura....Fisuración
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CONCRETO
•Contracción térmica
•Retracción plástica
•Fluencia
•Asentamientos
•Congelamiento
•Ataques químicos
•Corrosión del acero
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MADERA
•AGENTES
XILÓFAGOS
•CAMBIOS DE
HUMEDAD
•ESFUERZOS
MECÁNICOS
EXCESIVOS
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ACERO
•CORROSIÓN
•DEFECTOS EN
SOLDADURA
•ESFUERZOS
MECÁNICOS
EXCESIVOS
•INCORRECTA
FORMULACION
QUIMICA
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OBRAS HIDRAULICAS
•EROSIÓN
•CAVITACION
•PERMEABILIDAD
•CRECIDAS
•TEMPERATURAS EXTREMAS
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MECANISMOSCOMPRESION(Los elementos sejuntan)
TRACCIÓN(Los elementos sealargan)
FLEXIÓNESFUERZOS DE CORTANTE
ESFUERZOS DE FLEXIÓN
EjeViga
Esfuerzosaxiales(paralelos al ejedel elemento
Esfuerzosde Torsión(giros)
EsfuerzosCortantes(perpendicularesal eje del elemento
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CORROSIÓN EN EL CONCRETO ARMADO
MECANISMO
Modelo electro químico
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REHABILITACIÓN/ REPARACIÓN
REFORZAMIENTO
DEMOLICIÓN
RETROALIMENTACIÓN diseño , ejecución, normas
TERAPIA
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TERAPIADespués de analizar rápidamente la estructura puede ser conveniente
ejecutar una aternativas de corrección siguiente:
a) Efectuar refuerzo de emergencia:
Vigas y Losas........................................5.24
Columnas y muros.................................5.25
b) Recuperar monolitismo:
Inyectar resina epoxica...................5.19-5.20
c) Demoler losa y reconstruir usando adhesivos epoxicos en las juntas de
colado..............................................5.11
d) Reparar o reforzar vigas y columnas ...................5.1-5.40
e) En los casos de refuerzos con placa metálica, efectuar protección térmica
con morteros de verculita expandida, yeso, poliespuma u otro
procedimiento adecuado.
f) Eventualmente, demoler y reconstruir.
Columnas AgrietadaladasCon acero de refuerzo
expuesto
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Levantamiento de información/Programa Campo
Diagnóstico
Planes de reparación y/o reforzamiento
Retroalimentación del diseño y la ejecución
PROCEDIMIENTO DE INTERVENCIÓN
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TECNICAS CONVENCIONALES CON CONCRETO
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PROGRAMA DE REPARACION Y/O REFORZAMIENTO
•MATERIALES•Concreto
•Aditivos
•Resinas
•Epóxicos
•Inyecciones
•Selladores
•Fibra de Carbono
•PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS
•Preparación de la superficie
•Apuntalamiento
•Técnicas convencionales con concreto
•Técnicas a base de anclajes mecánicos
•Técnica a base de inyecciones y resinas
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INTERVENCIONESPREVIAMENTE EVALUAR LA SITUACIÓN DEL ELEMENTO Y DECIDIR:
a).- RECUPERAR MONOLITISMO: INYECCIÓN DE EPOXICO.
b).- REFUERZO DEL ELEMENTO: VERIFICAR ARMADURA EXISTENTE – REFORZAR EN CASO NECESARIO, PARA LO CUAL SE DEBE:
COLOCAR INSERTOS (TIPO ANCLAJES) A TRAVES DE PERFORACIONES; RELLENO CON EPOXI.
PICAR Y COLOCAR ARMADURA ADICIONAL, HORMIGONAR O RELLENAR CON MORTERO EPOXI.
REFORZAR CON ARMADURA EXTERNA (PLATABANDAS ADHERIDAS CON EPOXI).
c).- EVENTUAL DEMOLICIÓN Y REEMPLAZO.
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DEMOLICIONES
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VISIÓN AMPLIA DE PATOLOGÍA
DIRIGIDA A LA
GESTIÓN DE RIESGO DE DESASTRES
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GESTION Y ADMINISTRACION DE LOS RIESGOS
• EL PROGRAMA DE IMPLEMENTACION DEBE CONSIDERAR
LA REALIZACION DE UN DIAGNOSTICO INTEGRAL DE LAS
AMENAZAS NATURALES Y ANTROPOGENICAS QUE
PERMITAN ESTABLECER UNA ESTRATEGIA DE
DESARROLLO SOSTENIBLE Y SUSTENTABLE DE LA ZONA
PARA REDUCIR LAS PERDIDAS DE VIDAS HUMANAS, LOS
DAÑOS MATERIALES Y LOS TRANSTORNOS ECONOMICOS
Y SOCIALES.
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Peligros/Amenazas por Fen{omenos Naturales o Antropogénicos
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VARIABLES EN EL MANEJO DE DESASTRES
AMENAZA O PELIGRO (Hazard)
VULNERABILIDAD
RIESGO
AMENAZA O PELIGRO (Pi )
PROBABILIDAD DE OCURRENCIA DE UN EVENTO POTENCIALMENTE DESASTROSO EN UN CIERTO INTERVALO DE TIEMPO Y EN UN ESPACIO DETERMINADOS
GEODINAMIOCOS
HIDROMETEREOLOGICOS
ANTROPOGENICOSCAMBIO CLIMATICOCONTAMINACIONINCENDIOSQUIMICOSNUCLEAR
EQUILIBRIO DE LA ENERGÍA SOLAR EN LA TIERRA
VISTA SATELITAL DE UN HURACAN
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VULNERABILIDAD (V)
SE REFIERE AL GRADO EN QUE UN ELEMENTO, OBRA O SISTEMA SOCIOECONOMICO ES SUSCEPTIBLE O RESISTENTE A LAS ACCIONES DEDISEÑO Y/O A LOS EFECTO DE LOS FENOMENOS NATURALES OPROVOCADOS
TIPOS
VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL
VULNERABILIDAD NO ESTRUCTURAL
VULNERABILIDAD FUNCIONAL
RIESGO ( R )
GRADO DE PERDIDAS ESPERAD DEBIDO A LA OCURRENCIA DE UNEVENTO ARTICULAR
PROBABILIDAD DE EXCEDER UN VALOR ACEPTABLE DE DAÑOS OERDIDAS EN UN ESPACIO Y TIEMPO DE AFECTACION
R = F ( Pi * Ve )
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VULNERABILIDAD (V)
SE REFIERE AL GRADO EN QUE UN ELEMENTO, OBRA O SISTEMA SOCIO ECONOMICO ES SUSCEPTIBLE O RESISTENTE A LAS ACCIONES DE DISEÑO Y/O A LOS EFECTO DE LOS FENOMENOS NATURALES O PROVOCADOS TIPOS VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL VULNERABILIDAD NO ESTRUCTURAL VULNERABILIDAD FUNCIONAL
RIESGO ( R ) GRADO DE PERDIDAS ESPERAD DEBIDO A LA OCURRENCIA DE UN
EVENTO PARTICULAR PROBABILIDAD DE EXCEDER UN VALOR ACEPTABLE DE DAÑOS O
PERDIDAS EN UN ESPACIO Y TIEMPO DE AFECTACION
R = F ( Pi * Ve )
HURACAN ANDREW EN EL SUR DE MIAMI, FL, 1992
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DETERMINACION DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS EDIFICACIONES ATE-VITARTE, LIMA: ZONIFICACION AUTOMATIZADA EN BASE AL SIG
Bach. Ing. Kelly Reque Córdova Departamento de Planeamiento y
Mitigación de Desastres
METODOLOGIAS:
•ATC: (Consejo de Tecnologia aplicada)
•FEMA: Agencia Federal de Administración de Emergencias
•Instituto de Ingenieria de la UNAM
•Instituto de Investigación de Edificaciones, BRI
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TABLA: AREA, POBLACIÓN Y TASAS DE CRECIMIENTO DE LOS DISTRITOS DEL CONO ESTE
1981 1993 1999 1981-1993 1993-2001Lurigancho 236.47 65.139 100.24 117.629 3.3 1.0San Juan de Lurigancho 131.25 404,856 582,975 713,018 6.7 7.1ATE 77.72 145.504 266.398 360.480 7.10 8.9La Molina 65.75 14.659 78.235 115.484 14.6 16.3Chaclacayo 39.5 31.592 35.994 41.021 0.8 1.3El Agustino 12.54 167.771 154.028 162.136 1.2 1.5Santa Anita 10.69 * 118.659 141.631 4.0 4.3
Total Cono Este 573.92 684.055 1 336.529 1 671.399Lima Metropolitana 4 835.793 6 434.323 2.4% Ate/ lima Metropolitana 3.0 4.1% Ate/ Cono Este 21.3 19.9
TASA DE CRECIMIENTOPOBLACION DISTRITOAREA Km2
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Fig. Nº 4.7 Ficha de evaluación visual rápida ATC-21
![Page 37: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/37.jpg)
Evaluación de vulnerabilidad sísmica de la catedral de Cuzco
![Page 38: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/38.jpg)
VULNERABILIDAD DE EDIFICACIONES ESCOLARES EN EL DISTRITO DE SAN MARTIN DE PORRES
CENTROS EDUCATIVOS DE CONCRETO ARMADO Y ALBAÑILERIA: 110CENTROS EDUCATIVOS DE ADOBE : 6
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Patología en la distribución de agua potable mediante redes y conexiones domiciliarias en ChiclayoPatología en la distribución de agua potable mediante redes y conexiones domiciliarias en Chiclayo
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II) Análisis de su estructura, componentes y propiedades
Calor de hidratación.
Puente Tjörn en Suecia.
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CONCLUSIONES•LA PATOLOGIA DEBE CONSIDERARSE COMO UN PROCESO INTEGRAL Y SISTEMATICO QUE SE APLICA A TODO EL CICLO DEL PROYECTO
•LOS CONCEPTOS DE PATOLOGIA SE APLICAN A MULTIPLES CAMPOS, TALES COMO:
ESTUDIOS DE EVALUACION ESTRUCTURALESTUDIOS DE VULNERABILIDADMANEJO DE RIESGOS
•PERMITEPLANES DE REPARACION O REFORZAMIENTOFIJAR PRIMAS DE SEGUROS Y PERIODOS DE COBERTURAFIJAR NIVELES DE CALIDADCONTRIBUIR A LA SEGURIDAD DE LAS CONSTRUCCIONES
![Page 42: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/42.jpg)
INGENIERIA
CONTRATISTA SUPERVISOR
CONTROL ESTADISTICO
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Modelo PATOLOGIA EN EDIFICACIONESConjunto Habitacional Enrique López Albújar
MODELO UTILIZADO
Se preparó un modelo matemático usando el programa de cómputo ETABS V8. Las vigas y columnas fueron modeladas usando elementos de pórtico (FRAME), mientras que los muros de albañilería, muros de corte, y losas fueron modelados usando elementos de cáscara (SHELL).
Para la condición de análisis por cargas de gravedad, se realizó el análisis de modelos típicos, habiéndose establecido como tales aquellos que presentaban propiedades geotécnicas similares, para el análisis de los esfuerzos y los asentamientos de las losas de piso y muros de los edificios.
Modelos típicos:
Modelo I : bloques 1, 4, 6, 7, 9, 10
Modelo II : bloques 2, 3 y 8
Modelo III : bloque 5.
Para el análisis sísmico, sólo se consideró un modelo, dado que la variación del coeficiente de balasto no influye significativamente
Estructura originalEstructura agrietada Estructura reforzada
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II) Análisis de su estructura, componentes y propiedades
CONTRIBUCIÓN CON LA ECOLOGIA
Ceniza volanteCáscara de arrozMicrosíliceEscorias
GRACIAS
Felicitaciones por organizar este evento 2014
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![Page 46: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/46.jpg)
Figura 4.10.1 Deformación lateral de columna corta confinada parcialmente por muros
Falla por tensión diagonal en columna acortada por antepechos
Falla por incremento de fuerza cortante en columna corta
Falla en columna corta restringida en sus extremos
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Grieta y desconchamiento del concreto en muro de cortante y acercamiento del daño del edificio del Hospital Holy Cross Vista y acercamiento de daños con falla en X de vigas de acoplamiento en muros de cortante
![Page 48: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/49.jpg)
CAP_IV-conti.Fig. Nº 4.7 Ficha de evaluación visual rápida ATC-21
![Page 50: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/50.jpg)
la falla por tensión diagonal en vigas de acoplamiento de muros de cortante.
![Page 51: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/51.jpg)
EDIFICACIONES CON INSUFICIENTE RIGIDEZ LATERAL EN LA DIRECCIÓN TRANSVERSAL
![Page 52: Patología de La Construcción](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022042721/577cc2eb1a28aba71194bb95/html5/thumbnails/52.jpg)
TORSIÓN EN PLANTA
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