Daños en columnas y escaleras

Transcripción

1 Daños en columnas y escaleras Por: Ing. Harold Muñoz M. Daños en columnas Las columnas cumplen especial función dentro del comportamiento estructural, por lo cual su construcción exige cuidados especiales por encima de los que se le puede exigir a cualquier otro elemento estructural. Figura 2.84 Proceso constructivo de una columna. La colocación de flejes por encima del tramo a vaciar es necesaria para garantizar la posición adecuada del refuerzo. El proceso de diseño de las columnas establece la definición de la localización del refuerzo distribuido perimetralmente en la sección, lo cual se concluye en la elaboración del Diagrama de Interacción de Carga Axial y Momento Flector. La condición de biaxialidad impuesta por el diseño sísmico al considerar los efectos en cada

2 una de las direcciones ortogonales, obliga a que el proceso constructivo sea exigente en cuanto a la posición apropiada de las barras de refuerzo tal como fue considerado el diseño. Por esa razón, el proceso constructivo debe ser exigente en lo relacionado con la exacta disposición de los aceros tanto longitudinales como transversales, en la adecuada colocación y hermeticidad de la formaleta como también el proceso de vaciado, vibrado y curado del concreto. Para garantizar la apropiada localización del refuerzo longitudinal, se requiere que durante el proceso constructivo se disponga de por lo menos un par de flejes por encima del tramo a vaciar. Estos flejes deben permitir el amarre de las varillas en su exacta posición, tal como esté previsto en los planos del diseño estructural. Cuando no se toma en cuenta esta recomendación, se procede a su reubicación mediante una mala práctica constructiva contraria a la establecida en la NSR-98 que señala: Las barras que ya estén parcialmente embebidas dentro del concreto no pueden doblarse o desdoblarse en el sitio. Figura 2.85 La falta de flejes o estribos durante el proceso de obra, por encima de la placa lleva a que las varillas de refuerzo no se ubiquen en el lugar que les corresponde, con el efecto consiguiente de disminución en su capacidad resistente.

3 Figura Disposición inadecuada del refuerzo de las columnas. La alteración del lugar que le corresponde a las barras de refuerzo en una columna modifica la capacidad resistente, puesto que el diseño establece una única posición de las barras en el perímetro de la columna. El cambio de posición modifica el brazo o distancia considerado en el diseño y, como cualquier modificación, representa disminución de esa distancia y su resultado será la rebaja de su capacidad resistente.

4 Figura 2.87 Prácticas inapropiadas, prohibidas por las Normas de construcción, que causan daños en las estructuras. La aparición de fisuras o desprendimiento de trozos de concreto en la parte superior de las columnas es un daño cuya patología deriva del inapropiado doblado del refuerzo longitudinal de la columna cuando se intenta ubicarlo en la posición correcta. Al estar aún reciente el vaciado del concreto de la columna para el momento de la colocación del refuerzo de la placa, resulta inconveniente mover (perrear) las varillas longitudinales de la columna para acomodarlas a su verdadera posición. El término perrear deriva del instrumento que se utiliza para mover las varillas, el cual consiste en una varilla de gran diámetro en cuyo extremo se sueldan dos trozos que semejan mandíbulas de perro.

5 Figura 2.88 Fisura y desprendimiento del concreto cuando se encuentra en sus primeros días de vaciado, por causa del movimiento forzado de las barras para llevarlas al lugar que les corresponde en las columnas. Figura En las columnas no conviene colocar ductos para instalaciones de ningún tipo. Se comprende el debilitamiento que experimenta el elemento estructural ante la sustitución de la masa resistente de concreto por tuberías de PVC. Además de los daños descritos, es una mala práctica constructiva colocar tuberías de aguas lluvias o de instalaciones eléctricas dentro de la masa de las columnas, con el resultado de debilitar de

6 su capacidad resistente. Esta situación se deriva del desconocimiento del funcionamiento estructural, especialmente cuando en un proyecto de construcción no se ha considerado el diseño de ductos tanto verticales como horizontales para las distintas tuberías de servicios. Por supuesto que ante condiciones de carga como las derivadas por efecto sísmico, el grave daño estructural resultante pone en evidencia esta mala práctica constructiva especialmente en los nudos. Si por razones excepcionales se requiere la colocación de alguna tubería dentro de las columnas, la NSR-98 establece que no se puede desplazar más del 4% del área de la sección transversal del elemento. En esos casos, deben instalarse de tal manera que no se requiera cortar, doblar o desplazar el refuerzo de su localización correcta. Daños en escaleras Figura 2.90 Las escaleras son vigas inclinadas y, como tales, poseen refuerzo superior e inferior. Los llamados refuerzos de espera o pelos, deben sostenerse adecuadamente durante el proceso de vaciado de la placa en donde luego se construirá la escalera. Las escaleras son, básicamente, elementos inclinados, por lo cual su reforzamiento debe cumplir los requisitos derivados de su diagrama de momentos y de la verificación de que el concreto soporta fácilmente el esfuerzo cortante debido a la sección

7 suficientemente ancha. Por lo anterior, y en vista de la integridad estructural, las escaleras deben diseñarse con capacidad para soportar los momentos empotramiento en sus extremos, además de absorber los demás esfuerzos propios de su tipología estructural y particularidades geométricas. Bajo cargas sísmicas, y a causa de las deformaciones asociadas a este fenómeno, es posible que las escaleras se sometan a esfuerzos de tracción no previstos en el diseño, lo cual es grave cuando el despiece o la colocación de los aceros de refuerzo se hacen inadecuadamente. No debe perderse de vista que las escaleras son elementos muy importantes para la evacuación de las edificaciones ante la ocurrencia de un sismo, especialmente cuando la edificación ha sufrido averías que obligan a una medida de esta naturaleza. Figura 2.91 Una vigueta de una placa no puede ser el soporte de una escalera. Una escalera debe iniciar y terminar en vigas.

8 Figura 2.92 Las dimensiones de huellas y contrahuellas deben verificarse en la formaleta antes del vaciado para evitar posteriores efectos en los acabados y en el comportamiento final de la estructura.