FACULTAD DE INGENIERAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVILVICERRECTORADO DE INVESTIGACIN DETERMINACIN Y EVALUACIN DE LAS PATOLOGAS EN COLUMNAS, VIGAS Y MUROS DE ALBAILERA CONFINADA DEL PABELLN N 04 DE LA INSTITUCIN EDUCATIVA INMACULADA DE LA MERCED CHIMBOTE, PROVINCIA DEL SANTA, DEPARTAMENTO DE ANCASH, ABRIL 2015PROYECTO DE TESIS

PRESENTADO POR:JORDY ALEXANDER ANTICONA PINCO

ASESOR:ING. GONZALO MIGUEL LEON DE LOS RIOS

CHIMBOTE- PERUABRIL 2015

3. INTRODUCCIN.

En el campo de la ingeniera civil el estudio de las patologas en las edificaciones es de suma importancia ya que dicho estudio podr determinar el estado actual de la construccin y por ende su serviciabilidad evitndose as posibles situaciones de alto riesgo que atenten contra la salud y la tranquilidad de la comunidad.

Las patologas estructurales son cada una de las manifestaciones observables de un problema constructivo. Se trata de un sntoma o un efecto final del proceso patolgico en cuestin. Existiendo diferentes tipos de patologas, primarias y secundarias, diferenciadas por el hecho de que en muchas ocasiones, una patologa es, a su vez, origen de otra; as mismo se pueden presentar dos o ms patologas afectando una misma rea de la estructura.

En el contexto donde nos encontramos actualmente, podremos observar que muchas de nuestras edificaciones locales presentan patologas en su estructura, ya sea porque han cumplido su periodo de diseo, un mal proceso constructivo, un mal diseo en las cargas que soportara la estructura o diversos factores por la cual se presenten.El fin de esta investigacin es determinar las diferentes patologas que presenten nuestra estructura y analizar la gravedad de cada una de ellas.

La estructura a estudiar es el pabelln N 4 de la institucin educativa Inmaculada de la Merced la cual se encuentra ubicada en el Pueblo Joven la Balanza, localizada en el Ferrocarril s/n, en el distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash.

La Institucin Educativa Inmaculada de la merced es una de las instituciones ms emblemticas de nuestro distrito, sirviendo a la comunidad por ms de 58 aos ininterrumpidos; con tantos aos en funcionamiento es lgico que su estructura presente patologas, debido al tiempo de servicio y por los diferentes eventos climatolgicos a la que ha sido sometida.

Habindose constatado la realidad de la institucin sobre la presencia de patologas; es por tal motivo que en el presente informe se recopilan los datos para la investigacin desde un enfoque cualitativo, estudiando las patologas que presentan las columnas, vigas y muros de albailera confinada de la estructura del pabelln N 04 de la institucin ya antes mencionada, mediante muestras de inspeccin visual, siendo la base de dicha investigacin, la informacin cientfica adquirida y los antecedentes que la avalan.

Por lo anteriormente expresado, el enunciado del problema de investigacin es el siguiente: Cules son los tipos de patologas existentes en las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, del distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash y a qu nivel de manifestacin se encuentra la estructura?

4. PLANEAMIENTO DE LA INVESTIGACIN.

4.1. Planteamiento del problema.

a) Caracterizacin del problema.

Toda proyecto constructivo, en su etapa de diseo, se analizan las cargas a la que estar sometida la estructura, el tipo de suelo y los agentes a la que estar expuesta, tomando as las medidas adecuadas que permitan obtener una edificacin de eficiencia ptima. Sin embargo en el campo de la ingeniera civil nada es exacto, y por ello, en el proceso constructivo, se est expuesto a errores que generen con el correr del tiempo patologas en la estructura. Tomando en cuenta tambin la realidad en la que nos hallamos, donde la falta de mantenimiento y por ende la fatiga de la estructura por su tiempo de uso, es un factor que afecta a la mayora de las edificaciones en nuestra localidad, por ello se hace de necesidad prioritaria la determinacin y evaluacin de las patologas del concreto, las cuales se manifiestan de diversas formas como son grietas, pulimentos, descascaramientos, pandeos, desmoronamiento por salitre, etc.

Las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, tiene a la actualidad un tiempo de servicio de 50 aos, en todo ese periodo de tiempo la estructura ha sido sometida a diferentes factores que han provocado el desgaste en la misma.

La antigedad de la estructura sumada a las cargas que soporta peridicamente, los eventos de la naturaleza a la que ha sido expuesta tales como el terremoto del ao 1970 ocurrido en Ancash, y el tipo de suelo que recibe las cargas trasmitidas por la estructura; entre otros factores han provocado en esta la aparicin de patologas que nos sirve de indicadores para conocer el estado actual de la edificacin.

De acuerdo a lo expuesto, es necesario ejecutar un proceso de investigacin descriptiva del estado en se encuentra el pabelln N 04 de la Institucin Educativa, con la finalidad de determinar y evaluar las lesiones de concreto en las columnas, vigas y muros de albailera confinada correspondientes; para luego elaborar un informe con los resultados y conclusiones que son materia del presente proyecto de investigacin denominado: Determinacin y evaluacin de las patologas en columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash, Abril 2015

b) Enunciado del problema.

Cules son los tipos de patologas existentes en las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash, y a qu nivel de manifestacin se encuentra la estructura?

4.2. Objetivos de la investigacin.

4.2.1. Objetivo general.

Determinar los tipos e incidencia de patologas que se presentan en las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash, y su nivel o grado de afectacin en la estructura.

4.2.2. Objetivos especficos.

Determinar el tipo de patologas que se presenta en las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash.

Determinar el nivel o grado de afectacin de las patologas en las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash

4.3. Justificacin de la investigacin.

La presente investigacin se justifica por la necesidad de conocer las diversas patologas que se presentan en una edificacin y en especial en aquellas que se presentan actualmente en las columnas, vigas y muros de albailera confinada del pabelln N 04 de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash.

La presente investigacin se justifica, en que no afectara de ningn modo la estructura a estudiar, realizndose solo inspecciones visuales para conocer el estado actual de la misma.

La presente investigacin se justifica con el fin de poder ostentar el bachillerato en la carrera de ingeniera civil otorgado por la Universidad Catlica Los ngeles de Chimbote.

La presente investigacin ser de importancia para la directiva de la Institucin Educativa Inmaculada de la Merced, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash, ya que gracias a esta, se podr conocer el nivel de vulnerabilidad del pabelln N04 perteneciente a su institucin educativa; de ese modo, adoptar un mecanismo conveniente y oportuno para la seguridad de los jvenes estudiantes que alberga dicha institucin.

5. MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL.

5.1. Antecedentes.5.1.1. Antecedentes internacionales.a) ESTUDIO DE CONSOLIDACIN FABRICA CACI. ANALISIS , DIAGNOSIS DE PATOLOGIAS Y PLANOS DE PROYECTO(1)(Abanto J. 2012) Edificio industrial, construido en 1899, final del siglo XIX, Se trata de una edificacin a 4 vientos, con una nave principal de PB + 4 ,ms dos naves laterales de Pb + 2, y un anexo situado en la nave principal de Pb +2 , la superficie total construida es de 5.421,00 m2. La estructura se realizo con prticos Unidireccionales de Hormign armado, pilares, jcenas, y soleras de cemento armado conectadas solidariamente a la estructura principal, mediante el sistema Hennebique.

Resumen del estudio patolgico en estructura HennebiquePatologas en pilares Los pilares de toda la estructura de forjados no presentan sntomas o presencia de lesiones, en algunos casos podemos detectar algunas roturas que se han realizado de manera controlada para obtener muestras para el estudio del hormign de pilares, y como tal no las consideramos como lesiones o patologas. Por tanto las patologas de pilares son inexistentes. Patologas en vigas, viguetas y losa de hormign armado De las fichas realizadas, junto con los planos de patologas adjunto y el estudio fotogrfico, podemos decir que las patologas detectadas son de tipologa no estructural. Patologas en Fachadas Del estudio fotogrfico y la ficha realizada, junto con los planos de patologas adjunto, podemos decir que las patologas detectadas en sistema de fachadas son de tipologa no estructural.

Diagnstico de la estructura de forjados y fachadasLa finalidad de este apartado es determinar y argumentar un diagnstico, a partir del estudio de lesiones en la estructura de forjados y de fachada, de las patologas encontradas en el edificio, de forma comentada y grfica en los planos y fotografas adjuntos, donde tambin se define de manera grfica el grado de la patologa en cada caso. En todo momento, tanto en el estudio patolgico realizado con fichas o en los planos de patologas, se acompaa de fotos del estado actual del edificio, para poder ver detalles de las lesiones y patologas existentes. Del estudio patolgico hemos detectado las siguientes lesiones:

Carbonatacin del hormign Humedad accidental y por infiltracin Fisuras / grietas en elementos de hormign armado Desprendimientos de hormign Oxidacin y corrosin de las armaduras Deterioro de elementos de cubierta Suciedad y organismos vegetales en fachadas y estructura Erosin fsica y mecnica de fachadasDiagnstico y argumentos A partir del estudio del origen de las lesiones detectadas, podemos afirmar que no existen patologas estructurales, y que las patologas encontradas son de carcter no estructural. Ya que estas son causadas por factores atmosfricos, exposicin al CO2, agua de lluvia, viento, ambiente marino, niebla salina, que han actuado directamente en la estructura de forjados, debido al estado del edificio; cubiertas muy malogradas, parcialmente derrocadas e inexistentes, carpinteras de cierre en fachadas inexistentes, muy deterioradas, sin vidrio y junto a la falta o poco recubrimiento de los elementos de hormign y su porosidad. Las consecuencias se manifiestan en las siguientes lesiones o patologas: Carbonatacin del hormign. Oxidacin y corrosin de las armaduras. Fisuras / grietas en elementos de hormign d. Desprendimientos de Hormign e. Erosin fsica, mecnica Microorganismos, Suciedad de Fachadas y de sistema de forjados.

Hay que decir que las patologas de origen no estructural, han producido en algunos casos lesiones que comprometen los elementos de la estructura; por ejemplo, La humedad infiltrada junto con la carbonatacin de los recubrimientos de las barras de armaduras (patologa no estructural), han producido fisuras del hormign siguiendo la posicin de las armaduras que, segn el estado avanzado de la oxidacin, tienen un tamao considerable, produciendo desprendimientos del hormign y prdida de seccin de las armaduras en algunos casos (patologa estructural).

b) PATOLOGA ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE EDIFICIO UNIVERSITARIO(2)(Afanador N, Prez M, Piscal C. 2012) El presente artculo es una reflexin del resultado a la evaluacin de la Patologa estructural y funcional del edificio de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaa (UFPSO), encontrndose manifestaciones patolgicas en el concreto y la mampostera con deterioros moderados y severos tales como la presencia de cultivos biolgicos, oxidacin del acero de refuerzo, eflorescencias, fisuramiento en la mampostera, entre otros. Para establecer las causas que originaron estos deterioros mecnicos, se llevaron a cabo ensayos destructivos y no-destructivos que permitieron determinar las caractersticas y propiedades mecnicas de los materiales de los elementos estructurales tales como el mdulo de elasticidad y la resistencia a la compresin del concreto los cuales afectan la rigidez de la edificacin de acuerdo con las investigaciones realizadas por Richart y Brown (1934) y con el cdigo Colombiano de construccin, denominada como la Norma Sismo Resistente del 2010 (NSR-10). Funcionalmente las instalaciones del edificio presentaron niveles de ruido que van desde 59.9 hasta 111.2 decibeles (dB) los cuales exceden los lmites mximos establecidos por Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (2006). De los resultados obtenidos se plantean conclusiones importantes relacionadas con la vulnerabilidad ssmica y posible reforzamiento estructural del edificio de la UFPSO.ConclusionesEsta investigacin permiti establecer que la perdida de Ecesde alrededor de 6 veces del esperado para una edificacin nueva. Esta degradacin en el concreto genera sobre las edificaciones construidas antes de 1998 un aumento en su deformacin de tal forma que no se ajusta a los requerimientos actuales de una deriva mxima permitida menor al 1%, pues la deriva mxima encontrada es de 18.52%, esto obligar a la edificacin a ser reforzada a fin de cumplir lo dispuesto en la NSR-10. El edificio presenta la patologa de la columna corta la cual deber ser corregida. Esta patologa puede generar excesos de fuerzas a cortante donde se presenta la discontinuidad de muro cuando ocurran sismos. Adicionalmente se encontr oxidacin en la unin de columnas y zapatas en el 49% de las columnas auscultadas, cultivos biolgicos y eflorescencias en la parte superior de la losa de cubierta y en la inferior respectivamente. La clasificacin de zona de amenaza ssmica intermedia establecida en la NSR-10 para las construcciones ubicadas en Ocaa con aceleraciones pico efectiva de 0.20g, no ha sido excedida en los 14 aos de registro acelerogrfico del INGEOMINAS. Funcionalmente se establece que los niveles de ruido son excedidos en gran proporcin por lo que se recomienda la adecuacin de las instalaciones con puerta acsticas y ventanas dobles con vidrio fijo para que este no interfiera con las actividades desarrolladas en las aulas, de lo contrario el edificio debe destinarse para un uso diferente a salones de clase.5.1.2. Antecedentes nacionales

a) DAOS PRODUCIDOS EN EDIFICACIONES POR EL TERREMOTO DE NASCA DEL 12 DE NOVIEMBRE DE 1996(3)(Quiun D, San Bartolom A, Torrealva D, Zegarra L. 2013) El martes 12 de Noviembre de 1996 a las 11:59 (hora local), un sismo de magnitud 6.6 en la escala de Richter afect la zona sur del Per, especialmente a los departamentos de Ica y Arequipa en la costa y parte de los departamentos de Ayacucho y Huancavelica en la sierra. El presente informe describe los daos observados en las edificaciones ubicadas en las ciudades de Ica, Palpa y Nazca. El sismo afect principalmente las ciudades de Nazca y Palpa, as como varios poblados de la sierra donde el dao fue masivo en viviendas de adobe. Los daos materiales se concentraron en las viviendas de adobe antiguas y nuevas, muchas de las cuales colapsaron. Tambin se observaron daos en estructuras de concreto armado, especialmente colegios estatales de reciente construccin. Hay algunas lecciones que deben ser aprendidas del dao causado por este terremoto, y mucha repeticin de errores que han sido detectados en sismos anteriores Considerando que la intensidad de este sismo fue moderada segn la Norma Ssmica, han habido sin embargo muchos ms daos de lo esperable, lo cual indica que es necesario que se implementen polticas de prevencin y reduccin de la vulnerabilidad ssmica de las edificaciones.

Daos en edificios de concreto armado y albailera.En las construcciones de albailera no reforzadas de un piso y en las de albailera confinada de hasta tres pisos, no se observaron daos estructurales importantes, en cambio, los tabiques de albailera, parapetos de azoteas, y similares, mostraron cuantiosos daos. Los daos observados en edificaciones de concreto armado se circunscriben principalmente a construcciones escolares de 2 y 3 pisos, donde fundamentalmente se presentaron los problemas de columnas cortas. Adicionalmente, varios de los edificios estructurados en base a prticos ubicados en las ciudades visitadas mostraron daos reparables en su estructura as como en las escaleras, las cuales trabajaron aportando rigidez y resistencia al conjunto. En algunos casos se produjo la rotura de los tabiques y vidrios poniendo en riesgo la integridad fsica de las personas. Los problemas de columnas cortas en locales escolares se han dado en el Per en los sismos del 17 de octubre de 1966, 31 de mayo de 1970, 3 de octubre de 1974 y 16 de febrero de 1979 (ref. 6, 7, 8 y 9 respectivamente). Tambin se conoce este problema desde hace aos en otros pases. El problema de las columnas cortas se presenta cuando se utilizan ventanas altas, empleando alfizares de albailera, que acortan la altura libre de las columnas adyacentes, aumentando su rigidez lateral en forma considerable, sin tener un aumento de resistencia similar. Al producirse el sismo, las losas de los techos se desplazan horizontalmente, arrastrando al extremo superior de las columnas, stas por su flexibilidad chocan contra el alfizar de albailera (mucho ms rgido que la columna) generndose una gran distorsin angular, lo que produce su falla por fuerza cortante, falla que es de naturaleza frgil y peligrosa. Posteriormente, la rigidez de estas columnas disminuye considerablemente, lo que da lugar a problemas P- (carga gravitacional excntrica que provoca momentos flectores que incrementan adicionalmente la deformacin lateral). Finalmente, estalla el concreto del ncleo y el refuerzo vertical termina pandendose. Los colegios antiguos, cuya construccin data de hace 40 aos aproximadamente, como el Fermn Tangis en la ciudad de Palpa, y el Josefina Meja de Bocanegra en la ciudad de Nazca, muestran fallas tpicas en su estructura por el efecto de columnas cortas. En la poca en que se disearon y construyeron estos colegios no se acostumbraba aislar los alfizares de las columnas. En uno de los pabellones de dos pisos del colegio Fermn Tangis de Palpa, en la zona de ventanas altas, existan muros de albailera que iban de piso a techo en ambos lados de las columnas, los cuales incrementaron el rea de corte y limitaron el desplazamiento del techo, con lo cual no se produjo el problema de columnas cortas. En los colegios de construccin reciente (alrededor de 1 ao), como el Fermn del Castillo y el Jos C. Maritegui ambos en Vista Alegre, y el Daniel A. Carrin, todos de la ciudad de Nazca, pudo notarse que el diseo contemplaba la inclusin de juntas ssmicas verticales, que trataron de aislar las columnas estructurales de concreto armado de los alfizares de albailera. Sin embargo, pudo notarse que estas juntas tuvieron dimensiones insuficientes y otras veces fueron mal construidas, por lo que no se pudo evitar la formacin de las columnas cortas. Es importante resaltar que en uno de los pabellones de dos pisos del colegio Fermn del Castillo, las columnas cortas carecan de estribos lo cual aceler su falla, poniendo en riesgo de colapso total a ese pabelln.Se observaron tambin daos por fisuracin generalizada de los tabiques y las columnas de arriostre, cada de parapetos no arriostrados, y rotura de vidrios. En algunos colegios se observ fisuracin en las losas de los pisos y techos. Es interesante comentar que los colegios Fermn del Castillo y Jos C. Maritegui se ubican en la zona ms alta del distrito de Vista Alegre y podran haber sufrido amplificaciones de las ondas ssmicas. El primero tuvo ms daos que el segundo a pesar de que las estructuras de los pabellones son similares. Esto podra deberse a que el colegio Fermn del Castillo est ubicado al borde de la ladera de un cerro (donde adems la vereda de ingreso sufri una grieta por asentamiento del suelo), mientras que el Jos C. Maritegui se ubica en una topografa ms plana. Aparte de los defectos constructivos mencionados, se observ que algunas columnas de seccin rectangular tenan su mayor dimensin en diferentes direcciones, lo cual podra ser causa de diferente comportamiento. En el colegio Daniel A. Carrin, ubicado en la parte baja de la ciudad, uno de los pabellones de dos pisos careca de vigas peraltadas en una de las direcciones, lo que indujo a grandes desplazamientos laterales y abundantes daos en columnas cortas y en elementos no estructurales. Las causas por las que locales escolares recientemente construidos, diseados de acuerdo a las normas vigentes sismo-resistentes tuvieran daos importantes, debe ser motivo de un estudio detallado, porque se vuelve a repetir el fenmeno de las columnas cortas que se detect tambin en los locales construidos hace 40 aos.

b) INSPECCIONES TECNICAS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL EN DEFENSA CIVIL DEL ESTADIO NACIONAL EJECUTADAS POR EL INSTITUTO NACIONAL DE DEFENSA CIVIL Y APLICACIN DEL METODO ATC-21(4)(Segura J, Gayoso F, Segura J. 2004) El local fue inaugurado el 27 de octubre de 1952, no hay datos sobre su licencia de construccin. No cuenta con licencia de funcionamiento al amparo de la Ley N 328. No se han alcanzado planos correspondientes a las estructuras. Durante los ltimos 15 aos aproximadamente se han venido haciendo remodelaciones (oficinas y SSHH de oficinas y tribunas), y restauraciones (tribunas de norte y sur).

Verificacin estructuralSe ha encontrado parcialmente daos o afectacin en la estructura secundaria a nivel de las losas en las tribunas y graderas, por lo que podemos afirmar lo siguiente: Destruccin parcial del recubrimiento de la armadura y corrosin de la misma en forma notoria en diversos lugares de la estructura de losas que soportan las graderas de los espectadores y en la base de los grandes voladizos de las tribunas de oriente y occidente. Estas fallas hacen prever que existe mayor dao interior en el refuerzo del concreto, pues para que esto sea notorio a la vista ha pasado todo un proceso, primero de agrietamiento del concreto y luego corrosin interior de la armadura hasta lograr desprender la capa de recubrimiento, sin embargo, es posible la reparacin ya que la mayor parte de la estructura tiene la suficiente calidad y conservacin, permitiendo hacerse las reparaciones necesarias, de acuerdo a lo indicado en las especificaciones de la ASTM (C-150), ASTM (A-15) y ASTM (C-33). El agrietamiento de los bordes de las estructuras aledaas, pone al descubierto en algunos casos, la armadura de refuerzo, debido al traumatismo estructural que se produce cada vez que una solicitacin ssmica acta y la estructura no se mueve libremente, sino que choca entre ella. Humedecimiento constante de diversos elementos estructurales, especialmente en losas, que afectar la estructura en grados imprevisibles. La mayora de estos casos es por defectos de algunas instalaciones sanitarias que filtran agua, por inadecuado sistema de limpieza mediante riego de las tribunas y por la falta de proteccin pluvial. No se han observado agrietamientos en las estructuras principales, columnas y vigas.

ConclusionesExiste evidencia de dao moderado por los siguientes aspectos: Disminucin de la capacidad portante de losas por corrosin de la armadura. No cumplen con las condiciones de seguridad en defensa civil. Traumatizacin de la estructura por inadecuado tratamiento de juntas ssmicas. No cumplen con las condiciones de seguridad en defensa civil. Deterioro de los elementos estructurales a nivel de losas donde se localizan las graderas por efecto del humedecimiento constante por fugas en las instalaciones sanitarias y precipitacin pluvial, originando el desprendimiento del recubrimiento parcial del concreto a nivel de losas. No cumplen con las condiciones de seguridad en defensa civil. Se verific, el reemplazo completo de la losa de concreto que forma parte de las graderas en la zona de la tribuna norte, encontrndose en buen estado de conservacin y sin daos en dicho elemento. Cumplen con las condiciones de seguridad en defensa civil.

5.2. Bases tericas de la investigacin.Previo al desarrollo de la presente investigacin, es necesario determinar la definicin de cada uno de los elementos estructurales escogidos para su estudio. As como tambin poder establecer los conceptos sobre la teora cientfica de la cual se dar uso para poder determinar y evaluar cada elemento estructural.

5.2.1. Columnas, Vigas y Muros de albailera confinada.

a) Columnas de concreto armado. (Chaparro F, Durn G. 2008). Las columnas son elementos verticales sometidos primordialmente por cargas a compresin, pero en realidad, tambin resisten una flexin simultnea, es decir, momentos flectores con respecto a los dos ejes principales de la seccin transversal. Esta flexin biaxial, se debe al hecho de que las columnas forman parte de prticos monolticos, en donde las columnas ya sean esquineras o interiores soportan los momentos transmitidos por los apoyos de las vigas principales y secundarias.

El lmite para el refuerzo longitudinal de elementos sometidos a compresin, no debe ser menor de 0.01 ni mayor de 0.06 veces el rea bruta de la seccin, adems este refuerzo est compuesto como mnimo por cuatro barras. Elemento estructural cuya solicitacin principal es la carga axial de compresin, acompaada o no de momentos flectores, torsin o esfuerzos cortantes y con un relacin de longitud a su menor dimensin de la seccin de 3 o ms. (5)

i) Tipo de Columnas. (Harmsen T. 2002). Segn el tipo de refuerzo transversal las columnas se pueden clasificar en columnas con estribos o con refuerzo en espiral. Las primeras son generalmente de seccin rectangular, cuadrada, T L, sin embargo, pueden tener forma triangular, octogonal, etc. Las varillas de acero longitudinal estn dispuestas de modo que haya una en cada vrtice de la seccin. Por su parte, las columnas con refuerzo en espiral presentan zunchado continuo provisto por una hlice o espiral de poco paso hecha de alambre o varilla de dimetro pequeo. Deben contar como mnimo con 6 varillas longitudinales dispuestas circularmente.

Segn la importancia de las deformaciones en el anlisis y diseo, las columnas pueden ser cortas o largas. Las columnas cortas son aqullas que presentan deflexiones laterales que no afectan su resistencia. Por el contrario, las columnas largas ven reducida su resistencia por ellas. Las columnas pueden ser de concreto armado exclusivamente o pueden incluir perfiles de acero estructural. En este caso se denominan columnas compuestas.(6)

b) Vigas de concreto armado.(Chaparro F, Durn G. 2008). Elemento estructural, horizontal o aproximadamente horizontal cuya dimensin longitudinal es mayor que las otras dos y su solicitacin principal es el momento flector, acompaado o no de cargas axiales, fuerzas cortantes y torsiones. Las vigas son elementos estructurales no homogneos, porque estn compuestas de dos materiales diferentes (concreto y acero). Trabajan fundamentalmente a flexin, aunque se presenta en cualquier seccin transversal fuerzas internas normales a la seccin que corresponden a los esfuerzos de flexin que resisten el momento flector que acta en la seccin; y fuerzas internas tangenciales o esfuerzos cortantes que resisten las fuerzas transversales o cortantes. (5)

c) Uniones viga columna. (Chaparro F, Durn G. 2008). El diseo de la conexin viga columna debe tener como objetivo que su resistencia sea mayor que la de los elementos que se unen y que su rigidez debe ser suficiente para no alterar la rigidez de los elementos conectados. Los aspectos crticos en el comportamiento ssmico de las uniones entre vigas y columnas de concreto reforzado son la adherencia, el cortante y el confinamiento. Las condiciones de adherencia para el acero longitudinal de las vigas son desfavorables debido a que es necesario transferir esfuerzos elevados al concreto en longitudes relativamente pequeas. La situacin es crtica no solo en conexiones extremas, donde es necesario anclar el refuerzo longitudinal, sino tambin en uniones interiores donde el signo de los esfuerzos debe cambiar de tensin a compresin de una a otra cara de la columna. Cuando no se cuenta con la suficiente longitud de desarrollo del refuerzo que cruza la conexin o cuando la resistencia en cortante es insuficiente para evitar agrietamiento diagonal en la conexin o cuando la resistencia en cortante es insuficiente para evitar agrietamiento diagonal.(5)

d) Muros (Harmsen T. 2002). Los muros son elementos verticales que se usan para separar y cerrar espacios. Aunque son malos aislantes trmicos y acsticos, se usan mucho en la construccin por sus propiedades resistentes. Por las cargas que reciben, pueden clasificarse en muros portantes, muros no portantes y muros estructurales o de corte. Los primeros son aqullos que soportan cargas verticales y/o cargas horizontales perpendiculares a l mientras que los segundos slo resisten su peso propio y eventualmente cargas horizontales. Los muros de sostenimiento y algunos muros de stano pertenecen a este grupo. Los muros estructurales o de corte, llamados comnmente placas, se diferencian de los dos anteriores porque reciben cargas horizontales paralelas a la cara del muro, las cuales generan importantes esfuerzos cortantes en la estructura. Los muros de corte pueden ser portantes o no portantes. (6)

i) La Albailera Confinada (Kuroiwa J, Salas J. 2009). La albailera confinada es aquel tipo de sistema constructivo en el que se utilizan piezas de ladrillo rojo de arcilla horneada o bloques de concreto, de modo que los muros quedan bordeados en sus cuatro lados, por elementos de concreto armado. Por ejemplo, si se trata de un muro en el primer piso, los elementos confinantes horizontales son la cimentacin y la viga de amarre, y los elementos confinantes verticales son las dos columnas de sus extremos. Ntese que la separacin mxima entre columnas debe ser menor que dos veces la altura del entrepiso. (7)

5.2.2. Patologa en edificaciones de concreto armado.

a) Patologa.(Carreo J, Serrano R. 2005). Es la parte de la ingeniera dedicada al estudio sistemtico y ordenado de los daos y fallas que se presentan en las edificaciones, analizando el origen, las causas, los sntomas y consecuencias de ellas, para que mediante la formulacin de procesos, se generen posteriormente las medidas correctivas para lograr recuperar las condiciones de desempeo de la estructura; o sea, es la ciencia que permite un correcto diagnstico de un problema patolgico.(8)

b) Lesiones.(Jelpo P, Padilla L. 2010). Son cada una de las manifestaciones observables de un problema constructivo. Se trata de un sntoma o un efecto final del proceso patolgico en cuestin. Existiendo diferentes tipos de lesiones, primarias y secundarias, diferenciadas por el hecho de que en muchas ocasiones, una lesin es, a su vez, origen de otra. Las lesiones no suelen aparecer solas sino confundidas entre s. Las lesiones secundarias son consecuencia de lesiones anteriores.(9)

5.2.3. Clasificacin de las patologas segn el origen del agente causante(Avendao E. 2006). El concreto es un material que interacta con el medio ambiente. Dependiendo de sus caractersticas de permeabilidad y porosidad, y de la agresividad del medio que rodea a la estructura, pueden ocurrir procesos de deterioro de carcter qumico, mecnico, fsico y biolgico.

El microclima o medio ambiente inmediato que rodea a la estructura se caracteriza por las condiciones de humedad, de temperatura, de presin y la presencia de agentes agresivos. Los agentes agresivos en los casos de los ataques qumicos y biolgicos estn constituidos por sustancias, generalmente en estado lquido o gaseoso. En los casos de deterioros del tipo mecnico y fsico, las causas pueden ser debidas a sobrecargas, impactos y cambios de temperatura y de humedad. La penetracin, la velocidad del deterioro o los efectos de un agente agresivo, depende tanto del concreto y microclima, como de los mecanismos de transporte e interaccin que se dan en el sitio. Entre los mecanismos de transporte de sustancias agresivas, se tiene: el transporte por aire cargado de humedad, por agua de lluvia, salpicaduras y por inmersin.(10)

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