Diagnostico estructural preliminar ¿Qué tan importante es?
Por considerarlo una herramienta importante para evaluar el funcionamiento de las edificaciones, y también de la posibilidad de lograr un trabajo correcto cuando en la etapa de construcción se ha encontrado alguna falla en la calidad de los materiales o de la ejecución de la estructura, nos referiremos al diagnóstico estructural con un alcance también informativo, como corresponde a su carácter de preliminar.
Sistemas estructurales
Presentamos un breve resumen de los posibles sistemas estructurales que demandan un diagnóstico estructural:
- Sistemas de concreto reforzado:
- Pórticos
- Muros
- Dual
- Prefabricado
- Sistemas de mampostería:
- Mampostería confinada
- Mampostería parcialmente reforzada
- Mampostería reforzada
- Mampostería no reforzada
- Sistema de estructura metálica
- Sistema de estructura de madera
- Combinación de sistemas
En este artículo nos referiremos a sistemas de estructura de concreto reforzado y sistemas de mampostería estructural.
Diagnóstico
El diagnóstico con carácter preliminar debe comprender la determinación los siguientes temas con un alcance inicial:
- Regularidad de la estructura
- Rigidez de la estructura
- Posible estabilidad ante cargas horizontales
- Compatibilidad entre la estructura y su cimentación
- Sistema estructural apropiado
- Calidad de los materiales
Elementos no estructurales
Hay ocasiones en que el diagnóstico debe efectuarse sobre elementos no estructurales afectados por el comportamiento de la estructura, entre ellos elementos arquitectónicos y decorativos, muros de fachada, muros interiores, cielos rasos, enchapados de fachada, antepechos, vidrios y también la afectación sobre instalaciones hidráulicas, eléctricas, mecánicas y de gas. Este análisis contribuye al reforzamiento de los resultados que se buscan.
Estados límites
Para tener en cuenta la seguridad en el uso de la estructura ya construida o de su uso o trabajo cuando se han observado fallas durante la construcción, el diagnostico debe fijar preliminarmente la clasificación de la estructura y sus elementos estructurales y no estructurales dentro de los siguientes estados límites:
- Estado límite de falla: corresponde al colapso parcial o total de una estructura con características como la pérdida de equilibrio total o parcial, la rotura del elemento o de los elementos principales o básicos que conduzcan al colapso, la falla progresiva por diferentes motivos, la formación de mecanismos plásticos y la fatiga del material.
- Estado límite de servicio: corresponde a la interrupción del uso de la estructura, sin que conlleve al colapso, por factores como deflexiones excesivas, fisuras o grietas importantes, o vibraciones excesivas.
- Estados límites especiales: corresponden a daños o fallas debidos a condiciones especiales como movimientos sísmicos anormales, intervención del fuego, explosiones, colisiones de diverso tipo, corrosión, deterioro por factores no contemplados en el diseño.
Para el diagnóstico por estados límites se procede teniendo en cuenta los posibles modos de falla y determinando los factores de seguridad posibles para cada estado límite.
Patología asociada a la cimentación
Corresponde a las características del suelo que inciden sobre la resistencia de los materiales estructurales tales como la composición de los suelos, los espesores de las diferentes capas, el contenido de materia orgánica, la consolidación, el contenido de aguas subterráneas, la amenaza de remoción de masa, el volcamiento, la licuación, la erosión, etc. Este tema cobra especial importancia ya que –si las posibles fallas se pueden evidenciar con la presencia de elementos que las presentan, como las fisuraciones o las deformaciones, además de los resultados de los ensayos de los materiales utilizados– es de rigor considerar estas patologías y su asociación con la cimentación.
Patologías asociadas a las estructuras de concreto y la mampostería estructural
Consideramos los siguientes factores especialmente determinantes de las patologías asociadas a las estructuras de concreto y la mampostería estructural:
- Diseño: determinar la posible incidencia del diseño en la patología dependiendo del agrietamiento para determinar su origen por flexión, cortante o torsión.
- Materiales: determinar los defectos en los materiales y su posible aporte con respecto al diseño. En este punto es de especial importancia la logística en la determinación de estas fallas y, por consiguiente, el rigor para determinar y ejecutar los procesos de obtención y análisis de acuerdo con la normativa que los rige y al personal apropiado y certificado para estas labores.
- Construcción: determinar la incidencia que presenten patologías constructivas en los elementos estructurales y su dependencia para las posibles fallas por flexión, cortante o torsión.
Conclusiones
Con la determinación -de manera preliminar- de las condiciones antes mencionadas, es posible profundizar en su estudio partiendo de la probabilidad de su presentación para establecer el estado límite de la estructura o de sus elementos estructurales o no estructurales, y considerar su posible vulnerabilidad y reforzamiento en el caso en que sea posible.
Una falla en esta determinación preliminar puede ocasionar daños mayores a la estructura y aumentar los costos necesarios para lograr un funcionamiento apropiado.
Teniendo en cuenta que el tiempo es básico en la toma de decisiones, un diagnóstico preliminar apropiado puede disminuir costos y duraciones en el caso de una obra de reforzamiento optimizando la duración de las labores cuando la estructura está en uso.
Finalmente, podemos decir que este diagnóstico preliminar es la base de las decisiones finales en la determinación de los métodos y procesos presentes en la solución de estas patologías que, adoptadas en el orden apropiado de magnitud y necesidad, le permitirán al consultor y a los usuarios proceder en consecuencia.
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