Reforzamiento y Remodelacion

8/17/2019 Reforzamiento y Remodelacion

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ALGUNOS ASPECTOS

TÉCNICOS ESTRUCTURALES

QUE CONDICIONAN LA

REALIZACIÓN DE UNA

OBRA DE REMODELACION

Enrique González Valle

Ingeniero de Caminos

Subdirector General de INTEyAC

RESUMEN:

El autor

esboza

un a

sistemática

del studio previo al que

delx

aJiisMrse

u na

obra

de

remodelm íón

que afecte

a lœ eiemenîœ estructurales de una construcción

fmando revista a los problemas q ue suelen plantearse

yalœ medios auxiliares que pueden aplicarse ¡mra

eliminar las incertidumbres qu e condicionarían b

^gurictd y durabilidúd de los elementœ original^

afectadœ por la obra.

I r i t rodycc ión

El planteamiento de una obra de remodefación

debe partir de una base fundamental: el conoci»

miento exacto de la situación de construcción de

la obra. Tal conocimiento es imprescîndfbîe cuan»

do entre los elementos afectados están los inte

grantes de la estructura del edificio, ya que, in

trínsecamente, muchos son los factores que pue

den afectar a las condiciones de seguridad de los

mismos. -

El caso concreto de los estadios merece un análi

sis particularizado, ya que las obras de remodela»

ctón suponen, en múltiples casos, cambio de las

condiciones de utilización de elementos, funda

mentalmente estructurales de hormigón armado,

que además involucran la responsabilidad de los

autores del proyecto de remodelación.

Por ello, nos ha parecido oportuno abordar este

tema que no tiene más objeto que plantear un

procedimiento racional de valoración, por una par

te,

de las condiciones de resistencia y durabilidad

de la solución original y, por otra, de la situación

alterada por la remodelación, para, en base a tales

valoraciones técnicas, establecer los condicionan^

tes a que la obra deba ajustarse, definir las obras

del refuerzo a realizar y, en su caso, proceder a

un análisis comparativo, desde el ^unXo de vista

económico, con soluciones de obra nueva.

Lo que sigue debe entenderse como un esbozo de

sistemática, subjetivamente estabecida, a la que

debe ajustarse cualquier reforma o modificación

dé las condiciones de uso en elementos estruc-

turales. Si hacemos referencia particular a los es

tadios no es sino porque, en general, tales cons

trucciones están integradas por elementos funda»

mentalmente estructurales.

Para una mejor ordenación^ dividimos el procedi

miento que exponemos en cuatro fases fundamen

tales, en cada una de las cuales planteamos los

aspectos técnicos que las condicionan y suge

rimos posibles vías de estudio. Tales fases son,

en esencia:

— Análisis de la normativa existente en la época

de realización del proyecto y otros aspectos

técnicos que enmarcan los antecedentes.

— Anál is is de la documentac ión de l proyecto

caso de existir y realización de contrastes ín

situ para establecer su flabllidad,

— An álisis de las características resistentes de

los materiales empleados y sus condiciones de

durabilidad.

— Evaluación de los niveles de seguridad que

presenta la construcción sin reformar, a la luz

de la normativa vigente, y consideración de los

condicionantes que se establecen para la re»

modelación.

Análisis de la norinat lwa vigente

en las épocas de realización del

proyecto y ot ros aspectos básicos

que enmarcan los antecedentes

La normativa que reglamenta, tanto las acciones a

considerar, como el proyecto de elementos de

hormigón armado y pretensado, ha evolucionado,

últimamente, de forma extraordinaria, Normas que

estuvieron en vigor durante más de veinticinco

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Informes de la Construcción

años, sin cambios fundamentales, se han visto

modif icadas por var ias ediciones que incorporan

nuevos cr i ter ios, tanto en el es tab lec imien to de

las h ipótesis de cálculo, como en e l comporta

miento nominal de las secciones. Ref i r iéndonos a i

caso de España, hasta 1968 han sido apl icados

cr i ter ios de cálculo clásico y, en teor ía, a justándo

se a ta les pr incip ios fueron calculadas mú lt ip les

estructuras per tenecientes a nuestros estadios hoy

remodelados. Desde 1968 hasta nuestros días, han

aparecido tres ediciones de la norma que regla-

menta las const rucc iones de hormigón a rmado

(EH-68, EH~73 y EH-80) las cuales han supuesto

cambios fundamentales, tanto en ios cr i ter ios bá

sicos de cálculo de secciones, como en las espe-

cíf ícaciones re lat ivas a la d isposición de deta l le

de las armaduras.

E caso español no es único y se encuentra úePr

t ro del contexto de las reglamentaciones a justadas

al CEB {Comité Euro- Internacional del Hormigón) ,

podiendo ci tarse casos parecidos en casi todos

los países europeos y en sus diferentes áreas de

inf luencia. Igualmente podr íamos decir en re lación

a la normativa amer icana, fundamentalmente esta

blecida en base a la norma ACh'318, y a su área

de inf luencia.

Parale lamente, los cr i ter ios de cálculo de esfuer

zos en est ructu ras han evo luc ionado fundamenta l

mente,

en base a invest igaciones modernas real i

zadas sobre e l compor tamien to de en t ramados,

var iandose muchos de los p lanteamientos (podr ía-

mos decir que clásicos o l ineales) que tradicional-

mente venían siendo empleados, los cuales tien-

de n a ser sust i tu idos por otros cr i ter ios o h ipóte

sis de comportamiento más ajustados a la realh

dad contrastada por ia invest igación o por

es tu

dios a n ivel teór ico que^ en estos m om en to ^ son

viables por la ut i l ización de computadoras de ma

yor potencia.

En muchos casos, nuestras estructuras fueron

real izadas con mater ia les que han evolucionado y

que no existen actualmente en e l mercado, por lo

que resul ta d i f íc i l establecer las condiciones que a

los mismos les eran exig idas, en momentos en

que, además, era escasa la normal ización a l res

pecto.

Ante tales aspectos y de cara a una obra de re-

modelación, es preciso conocer en deta l le cuáles

fueron los condicionantes, normativos o de mer

cado, a que se a justó (o más propiamente, debió

ajustarse) nuestra construcción, dado que el lo es

básico para poder establecer con f iabi l ldad e l aná

l is is de una estructura cuyas condiciones de uso, ;

o de compor tamien to , van a ser mod i f i cadas.

El conocimiento de ta l normativa, la cual general

mente es accesib le tras búsqueda bib l iográf ica,

nos permite ponernos en ¡a pos ición del proyec

tista ante la obra, gozando además de una mayor

capacidad de interpretación de la misma, dado

que,

en muchos casos, las d i ferencias que encon

tremos con las especi f icaciones actuales serán

puntos en los cuales deberemos centrarnos para

efectuar un anál is is de deta l le , recurr iendo a la

bib l iografía especia l izada que haya anal izado los

antecedentes de la modi f icación.

En lo que respecta a las características de los

mater ia les empleados, también se requerirá una

recopi lación y anál is is de la documentación técni

ca y demás antecedentes qu e existan sobre e l em

pleo de ta les productos (caracter íst icas de cemen

tos y arm^aduras empleadas, fundamentalmente)

asi como su valoración en ei t iempo en base a la

exper iencia recogida en su ut i l ización.

Por ú l t imo, pueden exist i r o tros antecedentes, ta

les como tecnología y procedimientos de cons

trucción de uso común, cuyo anál is is puede resul

tar adecuado para la valoración de la situación

general . También convendrá efectuar estudios es

pecíf icos ante anomalías locales detectadas en

otras fases.

A n á l i s is d e ía d o c y m e n t a c í ó n d e

proyec to , caso de ex is t i r y

rea i í zac io r i de con t ras tes in s i tu

para es tab lece r su f íab l l í dad

Corno fase siguiente a la que podr íamos cal i f icar

de puesta en si tuación ideal de proyecto en tiem

po y si tuación, establecemos como necesar io un

anál is is de a doc um enta ción de proyecto, ío que

en general conl leva múlt ip les y a veces insalvables

d i f i cu l tades.

En general , nos encontramos con dos t ipos de

problemas, que vienen or ig inados por causas l iga

das a la reglamentación técnica y a la normativa

legal de los diferentes países. En primer lugar, se

ha entendido por muchos técnicos que e l p lazo de

responsabi l idad legal , decenal en su caso, es e l

que marca la responsabi l idad de guardar en sus

archivos la documentación re lat iva a las obras.

Con independencia de e l lo , e l propietar io ha efec

tuado en ocasiones pequeñas reformas, gran nú

mero de las cuales no suelen encontrarse docu

mentadas por no tener conciencia clara de que asi

es impuesto por la normativa legal, que le hace

responsable a ta les efectos.





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Medidas realizadas medunte ultrasomdos

^ ^ i ^

^ ^ ^

Sonda magnética de detección de armaduras.

En consecuencia, son múlt ip les ios casos en los

cuales, o bien no es posib le encon trar a doc u

mentación acredi tat iva de la si tuación de cons-

trucción, o b ien ía misma carece de la f iabl l idad

suf iciente para ref le jar ta l s i tuación.

Evidentemente, la base de partida de una obra de

remode lacíón úebe se r e l conocimien to de ta l lado

de la obra or ig inaL Si no está documentada f ia

blemente, cosa que es habi tual , es necesar io re

curr i r a toma de datos d irectamente in

s i tu ,

lo

cual , aunque en un estadio se faci l i ta por la exis

tencia de múlt ip les e lementos análogos, p lantea

todas las d i f icu l tades que conl leva e l reconoci

miento de una obra de hormigón armado en la

que, con independencia de las d imensiones, es

necesar io conocer e l t razado de las armaduras.

La ut i l ización de sondas magnéticas de armadu

ras, complementadas con rozas, puede const i tu i r

un e lemento auxi l iar val ioso para e l reconocimien

to de estructuras en ta les si tuaciones, pudlendo

inc luso recur r i r se a p roced imien tos más so f is t i ca

dos,

ta les como la radiografía, si determinados

puntos se consideran esencia les para anal izar e l

compor tamien to est ructu ra l .

El reconocimiento de toma de datos y contraste

de la documentac ión , debe complementarse con

una evaluación general de las condiciones resis

tentes y de durabi l idad, mediante una inspección

al efecto. También en estos casos son apl icables

los medios auxi l iares de inspección antes ci tados

(sondas magnéticas, u l t rasonidos, etc.) para defh

nir pre l iminarmente ía trascendencia de los daños

que encont ramos (anchos y p ro fund idades de f i su

ras, ausencia de determinadas armaduras, etc.) y

poder centrar e l estudio de segur idad en aquel los

puntos que la exper iencia de ut i l ización del e le

mento ha most rado como sensib les. En p r inc ip io ,

e l reconocimiento o invest igación de los daños no

t i e n e p o r q u é h a c e r p r e s u m i r u n a s c o n d i c i o n e s

anómalas del comportamiento resistente, ya que

existen muchos de e l los que no afectan signi f ica

t ivamente a los aspectos resistentes fundamenta

les; pero cuando menos, siempre contr ibuirá este

reconocimiento a mejorar las condiciones de dura

b i l idad o a adoptar d ispos ic iones de const rucc ión

que permitan corregir los defectos de ta les puntos

dañados.

A n á l i s i s d e l a s c a r a c t e r í s t i c a s

r e s i s t e n t e s d e l o s m a t e r i a l e s e m p l e a d o s

y d e s u s c o n c ü c i o n e s d e d u r a b i l i d a d

El siguiente paso que daremos en un estudio de

remodelación es la invest igación de los mater ia

les componentes de la estructura, para evaluar

sus caracter íst icas resistentes y sus condiciones

de durab i l idad .

En general , las obras de hormigón armado presen

tan,

por una par te, incrementos de resistencia

apreciables con la edad, que son función del t ipo

d e c e m e n t o , d o s i f i c a c i ó n y á r i d o s e m p l e a d o s .

Pero, por otra par te, la tecnología de construcción

empleada en t iempos pasados adolecía a menudo

d e f a l t a d e p r e c a u c i o n e s e i n c l u s o d e m e d i o s ,

para garant izar condiciones de durabi l idad a l ta.

Podr íamos añadir a lo anter ior e l que, generalmen

te ,

muchas de estas construcciones presentan su

estructura a la in temper ie y, en consecuencia, ex

puesta a la agresión

Ú Q \

amb ien te .

Si tuaciones de segur idad precar ia, nominálmente

o de proyecto , pueden haber sido subsanadas por

el incremento de resistencias del hormigón con e l

t iempo, fundamenta lmente en e lementos compr i

midos. Pero a la vez, las coqueras, fa l ta de com

pacidad, calidad del hormigón para preservar de la

corrosión a las armaduras, etc, pueden haber or í-





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Informes de ¡a Construcción

gînado bajas, de segur idad en los e lementos en

f l ex i on , hasta p lantear si tuaciones precar ias. Todo

el lo unido a,que, normalmente, no es usual que

exis tan esquemas de manten imien to en est ructu

ras a l igual que se p iantea en otros componentes

como cubier tas, insta laciones, etc.

Ante esto se hace necesario evaluar tanto ias ca

racter íst icas resistentes como las condiciones de

durabi l idad, mediante invest igación de las cal ida

des de los materiales alterados por el paso de los

años;

evaluación que puede condicionar ser iamen

te la remodelación, exig iendo soluciones de repa

ración o refuerzo que la hagan inviable desde un

punto de vista económico. Así ha podido consta-

tarse en algunas de las realizaciones españolas.

Las técnicas empleadas para esta invest igación

consisten generalmente en la combinación de pro

ced imien tos de ensayo dest ruct ivo y no dest ruct i

vo . La apl icación del esclerómíelro y u l trasonidos,

corre lacionada con resul tados de ensayos a com-

presión sobre test igos, se ha mostrado un buen

procedimiento, ági l y f iable, para la invest igación

de la cal idad del hormigón. Complementar iamen

te , la ut i l ización general izada de procedimientos

ul trasónicos, permite detectar defectos internos en \

el hormigón y del imi tar e l a lcance de los defectos

externos.

A f in de d ictaminar sobre las condiciones de dura»

bi i idad de la estructura resul ta muy conveniente

sancionar técnicamente la cal idad úe l hormigón,

en lo que respecta a su contenido de cemento y

granuíometr ia. Sus resul tados, en a lgunos casos,

pueden hacer aconsejable tratamientos super f ic ia

les de durabi l idad que permitan garantizar una

vida media a la estructura remodelada comparable

con la de una de nueva planta.

Por ú l t imo, la invest igación a que hacemos refe

rencia debe, asimismo, afectar a l estado y cal idad

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Prueba de carga en un graderio.

del acero, con e l cr í teno de que las muestras se

tomen de puntos en los que estructura imente la

capacidad resistente no se vea afectada (o en su

caso pueda ser repuesta) y de Vocalizaciones

s ig

ni f icat ivas para poder emiWt un ju icio g lobal de

las condiciones de durabi l idad de las armaduras.

El n ivel de la invest igación que real icemos, unido

a la f iabi l idad de los datos tomados en la estruc

tura, sobre su d ispos ic ión de a rmaduras y d imen

siones geométr icas, puede condicionar e l proceso

de comprobación de los n iveles de segundad al-

canzados en las secciones básicas de la estructu

ra ,

ya que un conocimien to exhaust ivo de ta les

datos , en múlt ip les puntos, podr ía hacer vál idos

procedimientos de evaluación deterministas y con

coef icientes de segur idad más ajustados, frente a

los métodos semiprobab i l i s tas y con adopción de

los coef icientes de ponderación reglamentados»

Hemos omi t ido , de l iberadamente , la u t i l i zac ión de

las pruebas de carga como método de evaluación

de las características de materiales y de la seguri

dad.

Queremos l lamar la atención sobre la gran

ayuda que para el que tiene que d ictaminar sobre

la aceptación de una estructura, puede representar

la realización de pruebas de carga. Pero entende-

mos que por sí solas, siempre que no se apl iquen

según especi f ica ACI-318 en su apar tado sobre

evaluación resistente de estructuras existentes, no

tienen una validez úeXermmanXe. Para ello su

u t i

l ización deber ía general izarse a múlt ip les e lemen

tos y hay que tener en cuenta que en algunos de

el los no ser ia posib le reproducir las si tuaciones

de ensayo que all i se preconizan, en lo referente a

las cargas y medios de segur idad a d isponer

Las pruebas de carga así realizadas, es decir, en

condiciones que superan las si tuaciones de servi -

ció signi f icat ivamente, o las real izadas en condi-

c ienes de serv ic io como complemento a los aná l i -

sis teór icos sobre si tuaciones nominales (en las

que cabe plantearse la duda sobre la aceptación

técnica) t ienen una gran val idez, pero siempre que

la real ización se a justa a procesos normal izados

que permitan juzgar e l comportamiento a l menos

endeformaciones, evolución de la f isuración y re»

cuperaclón alcanzada tras el ensayo»

Evaluación de ios niveles de seguridad

qye presenta la construccîôn,

a la lyz de la normativa vigente

y condícionantes a la rem odeiaciór i

Las estructuras existentes sobre las cuales se pre

tende actuar , pueden presentar la par t icu lar idad de





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que su segur idad nomînaL o de proyecto, evalua

da en base a la normativa vigente, sea in fer ior a

los n iveles exig idos

por tal

normativa»

Sin

emoar-

go,

t ienen

a su

favor,

en

comparac ión

con

estruc

turas nuevas que deban ser proyectadas, la expe-

r iencia de su uso en cond ic iones de servicio.

En base a tal p r inc ip io , la s iguiente fase

que

plan

teamos conduce ai d i lema de qué nivef de segur i

dad,

en s i tuac ión nominal, debe exig i rse a una

est ructu ra en la que, con independencia de ias

exigencias establecidas

por las

normas,

se

haya

consta tado un uso pos i t i vo en un t iempo d i la tado .

Eviden temente , la respuesta a tal d i lema ha de ser

que, consta tada tal evidencia, pueden adm it i rse

reducc iones

de

segundad nomina l

en

aquef ios

as~

pecios de carácter no f rági l en los cuaies el daño

se haga ostensib le, previamente

a la

rotura,

con

sín tomas d i r íamos que de aviso, mater ia l izados

por e jemplo en la apar ic ión de f i su ras. Una simple

comparac ión de los niveles de segur idad exig id os

por d i ferentes normas, permit i r la úeáucír que, a

me n o s , una reducc ión úel coe f ic ien te de segur i

dad

de

un

10%,

podr ía

ser

j u s t i f i ca d o

en cual

qu ie r caso . Además, estando la estructu ra cons»

tru ida cabe la pos ib i l idad de precisar, en fo rma

determin is ta , las var iables adoptadas en una c o m

probación semiprobab i l i s ta , lo que permite reducir

los coef icientes

de

ponderac ión cor respond ien tes.

Ya antes hemos hecho referencia

a

o tros aspectos

al hablar de la invest igac ión , sobre los procesos

de comprobación de la segur idad por vía de te rmi

n ista o semiprobab i l i s ta .

Bajo este pr isma, deben sancionarse tanto los ni

veles de segur idad y el ju ic io sobre la acep tac ión

de

la

obra o r ig ina l , como

las

espec i f i cac iones

o

cr i ter ios de cá lcu lo an te la s i tua ción presumible»

mente mod i f i cada por la remode lac ión .

En cualquier caso y p lanteada una s i tuac ión que

i n t roduce , b ien cambio

en el uso,

bien introduc»

ción de e lementos que hacen variar el co mp o r ta

miento estructura l , parece obvia la necesidad de

abordar esta fase para comprobar la adecuación

de la obra al caso ex is ten te y norma l izado en ac

c iones, sus niveles de so l i c i tac ión an te las nuevas

cond ic iones

de

se rv ic io ,

y los

cond ic ionantes

es

t ructura les a que deba ajustarse la remode iac ión ,

que , d i ch o sea de paso, tam bién podr ía a l iv iar ,

ca mb ia n d o el esquema est ructu ra l de los e lemen

tos existentes, su s i t u a c ió n de seg ur idad .

Epílogo

AX?

^^v^*

í^ \ IV

'^É^

1 D/s/h)i> aon

de

fhxnnotroí>

on una

praobá

de

car y a

m = ' ¥ ¥

El proceso

que

hemos expue sto debe

ser

desarro

l lado de una manera racionaL Es preciso señalar

Forma

de

maierializar

la

sobrecarga mediante balsas

de

agua.

que las exigencias de cu mp l im ie n to de una deter

minada plani f icación para la entrada en servicio,

no permiten muchas veces d isponer de los plazos

necesarios para un es tud io técn ico de deta l le de

l a s i tuac ión , lo que impide desarro l lar el proceso

con

la

profundidad necesar ia para garant izar

la se

gur idad de la obra, l legándose a veces a so luc io -

nes de r e f u e r z o no o p t i m i z a d a s t a n t o en p l a zo

c o m o en coste. Tales soluc iones anal izadas com

parat ivamente con o tras de obra nueva, pueden

l levar incluso a dec is iones de dem or ic ión .

También hay que dejar sentado, en el otro extre

m o,

que la raclonar idad de proceso Impone

con

temp la r

a la

co n s t r u cc ió n co m o

tal y no

c o m o

un

banco de pruebas o laborator io que permita inves

t igar , en sus deta l les, las tecnologías y mater ia les

empleados en o tras épocas, asi c o m o el rendi

mien to est ructu ra l de las so luc iones preconizadas

por normativas anter iores. Para esas misiones es»

ta n

los

cen t ros

de

invest igac ión ,

y en

a lgunos

ca

sos las const rucc iones p i lo to .





6/6

6


Aunq ue som os cons c ien tes de que ai f in ú l t imo ; coos t rucc ioû e l tiempo que no ÎU B dedicad o a los

qu e debe pretenderse es la reaNzación de la obra, ¡ estu dios técr i icüs previos» Cons ideram os que este

ajustad a a su p lan i f icac ión y a s us previsiones 1 iema es muy apropiado para casos como el que

económicas, s i queremos por ú l t imo de ja r cons- \ nos oc upa, en los que la p lan i f icac ión o lvida a

tancía de un pens amiento acuñad o entre la gente ; men udo considerar los p lazos necesar ios para los

que ama fa técnica: Es d i f íc i l o© perder durante la i estudios a que hemos hecho referencia.

EL CONOCiy iENTO PREVIO DE

Normas y oíros

antecedentes de

const rucc ión

E proyecto

original

Los materiales

empleados

C O M D U C E A

Remodelación

C O N A D E C U A D A

Segur idad

Durabi l idad

Aspecto

Economía




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