Informe de evaluación estructural

Informe Evaluación Estructural

038-124-EST-EE-B

Propietario: Industrias Alimenticias Cusco S.A.

Consultor: CAMZ Ingeniería y Medio Ambiente S.A.C.

Jefe de proyecto: Ing. Carlos A. Mogrovejo Z.

Revisión Hecho por Descripción Fecha Revisado Aprobado

B A. Aguirre Emitido para aprobación de cliente 12/05/2014 C. Mogrovejo C. Mogrovejo

Comentarios:

Evaluación estructural losa entrepiso del área de confitado

Industrias Alimenticias Cusco

038-124-EST-EE-B Versión: B

Fecha: 12/04/14 Página 2 de 46

Índice

1. Introducción: ................................................................................................................................ 5

2. Objetivos: ..................................................................................................................................... 6

3. Metodología: ................................................................................................................................ 6

4. Antecedentes: .............................................................................................................................. 7

5. Descripción general de la estructura: ........................................................................................... 7

6. Daños encontrados: ..................................................................................................................... 9

6.1. Fisuras en losas: ................................................................................................................... 9

6.2. Grietas en losas: ................................................................................................................. 10

6.3. Fisuras en vigas: ................................................................................................................. 12

7. Calculo estructural: .................................................................................................................... 13

7.1. Bases de cálculo: ................................................................................................................ 13

7.1.1.Normas: ...................................................................................................................... 13

7.2. Hipótesis básicas: ............................................................................................................... 13

7.2.1.Materiales: ................................................................................................................... 13

7.2.2.Carga muerta: .............................................................................................................. 14

7.2.3.Carga viva: ................................................................................................................... 14

7.2.4.Software de modelación: ............................................................................................... 14

8. Levantamiento estructural .......................................................................................................... 15

8.1. Verificación de elementos ........................................................................................... 20

8.1.1.Vigas ....................................................................................................................................... 20

8.1.3.Aligerado: ................................................................................................................................ 27

9. Diagnóstico del estado actual:.................................................................................................... 28

10. Mecanismo de falla: .................................................................................................................... 28

11. Conclusiones: ............................................................................................................................ 29

12. Recomendaciones: ..................................................................................................................... 29

12.1. Fisuras en losas: ............................................................................................................................ 29

12.2. Grietas en losas: ............................................................................................................................ 29

12.3. Fisuras en vigas: ............................................................................................................................ 29

13. Anexo N°01: Panel fotográfico .................................................................................................... 30

14. Anexo N°02: Reparación de grietas en concreto mediante inyección a presión con resina epóxica

Sikadur 52 .................................................................................................................................. 34

14.1. Alcance ............................................................................................................................... 34





14.2. Disposiciones generales ..................................................................................................... 34

14.2.1.Trabajos incluidos ...................................................................................................... 34

14.2.2.Aseguramiento de Calidad .................................................................................................... 34

14.2.3.Transporte, Almacenamiento y Manipulación ...................................................................... 34

14.3. Materiales ........................................................................................................................... 34

14.3.1.Sikadur 52 .................................................................................................................. 34

14.3.2.Sikadur 31 .................................................................................................................. 35

14.4.Equipos ............................................................................................................................... 35

14.4.1.Herramientas y accesorios.................................................................................................... 35

14.4.2.Equipo de protección ............................................................................................................ 35

14.5. Ejecución ........................................................................................................................................ 36

14.5.1.Condiciones generales ......................................................................................................... 36

14.5.1.1.Condiciones Ambientales .................................................................................... 36

14.5.1.2.Precauciones ....................................................................................................... 36

14.5.2.Preparación de la superficie.................................................................................................. 36

14.5.3.Sello superficial con Sikadur 31 ............................................................................................ 36

14.5.3.1.Mezclado de Sikadur 31 ...................................................................................... 36

14.5.3.2.Fijación de boquillas y sellado superficial. ........................................................... 37

14.5.4.Aplicación de Sikadur 52 ...................................................................................................... 37


14.5.4.2.Inyección a presión .............................................................................................. 38

14.5.4.3.Terminación ......................................................................................................... 38

14.5.5.Control de la Inyección ......................................................................................................... 39

14.5.6.Limpieza ................................................................................................................................ 39

14.5.7.Forma de medición y pago.................................................................................................... 39

14.5.7.1.Unidad de medida ....................................................................................... 39

14.5.7.2. Bases de pago ................................................................................................................. 39

15. Anexo N°02: Reparación de estructuras mediante reemplazo con mortero de reparación .................. 41

15.1. Alcance ............................................................................................................................................ 41

15.2. Disposiciones generales .................................................................................................................. 41

15.2.1.Trabajos incluidos ................................................................................................................. 41

15.2.2.Aseguramiento de Calidad .................................................................................................... 41

15.2.3.Transporte, Almacenamiento y Manipulación ...................................................................... 41

15.3. Materiales ........................................................................................................................................ 41

15.3.1.Mortero de Reparación ......................................................................................................... 41

15.3.2.Sikadur 32 GEL ..................................................................................................................... 42

15.4. Equipos ............................................................................................................................................ 42

15.4.1.Equipos de mezclado ............................................................................................................ 42

15.4.2.Herramientas y accesorios.................................................................................................... 42

15.4.3.Equipo de protección ............................................................................................................ 42





15.5. Ejecución ......................................................................................................................................... 42

15.5.1.Condiciones generales ......................................................................................................... 42

15.5.1.1.Condiciones Ambientales .................................................................................... 42

15.5.1.2.Precauciones ....................................................................................................... 43

15.5.2.Preparación de la superficie.................................................................................................. 43

15.5.3.Aplicación de adhesivo epóxico ............................................................................................ 44


15.5.3.2.Aplicación de Sikadur 32 ..................................................................................... 44

15.5.4.Aplicación del mortero de reparación .................................................................................... 44

15.5.4.1.Mezclado .............................................................................................................. 44

15.5.4.2.Colocación y compactación ................................................................................. 44

15.5.5.Casos particulares ................................................................................................................ 45

15.5.5.1.Vigas .................................................................................................................... 45

15.5.5.2.Losas ................................................................................................................... 45

15.5.6.Limpieza ................................................................................................................................ 45





Informe de Evaluación Estructural

1. Introducción: Se realizó la evaluación estructural de parte de la losa de entrepiso de una edificación ubicada en la Ciudad de Lima, distrito de San Luis, Avenida San Luis N°890, como se muestra en el plano de ubicación. La citada una edificación presenta 4 pisos, con una estructura de sistema aporticada (vigas y columnas), en la cual se desarrollan actividades industriales, propias de los procesos de fabricación de los productos del Cliente. El presente informe corresponde a la evaluación del estado estructural de parte de la losa del 2° piso, sobre el cual se encuentran el área de confitado y resume el resultado de la inspección realizada.

Figura.1: Ubicación de la edificación





Figura.2: Vista frontal de la edificación

2. Objetivos: El objetivo general de la presente evaluación es:

Efectuar una evaluación estructural de parte de la losa del 2° piso, considerando las cargas de gravedad que actualmente existen.

Los objetivos específicos son:

Realizar un levantamiento estructural de la losa del 2° piso, mostrando la tipología de daños, y la ubicación de los mismos.

Diagnosticar el estado actual de dicha losa, evaluando los daños observados, dando recomendaciones de las medidas correctivas necesarias.

Evaluar conceptualmente las condiciones de confiabilidad estructural de la edificación, mediante la descripción de los principales daños estructurales existentes, con el fin de tener conclusiones de esta evaluación, para una posterior reparación.

Evaluar en términos generales el tipo de reparación a ejecutar para solucionar los problemas existentes.

3. Metodología: Realizar dos inspecciones al área afectada del edificio, en la primera visita empleando el plano de arquitectura realizar un mapeo de daños encontrados también definir las ubicaciones y los pesos de los equipos presentes en la losa, en una segunda visita realizar el levantamiento de la





armadura existente en los elementos estructurales analizados (vigas y losa) con wincha para tomar medida de los elementos estructurales y martillos eléctricos para descubrir la armadura. El análisis estructural del área de losa afectada es sólo por cargas de gravedad, en el cual se calcula el acero necesario para cumplir con los requerimientos de carga.

4. Antecedentes: Para el desarrollo de la evaluación se contó con los siguientes antecedentes:

Planos de arquitectura.

El Cliente informó que en años pasados, la losa en evaluación fue sobre cargada a niveles superiores a los actuales; se presume que esta fue la causa original de los daños existentes, por lo que actualmente las cargas en la losa están limitadas.

Se resalta que no se cuenta con planos ni memorias de cálculo de estructuras, por lo que para determinar las armaduras de refuerzo se realizaron picados exploratorios a diversos elementos estructurales representativos.

5. Descripción general de la estructura: La estructura en cuestión está compuesta por pórticos de concreto armado; la edificación tiene una antigüedad aproximadamente de 25 años. Presenta un sistema de losas aligeradas que actúan en una dirección, con un espesor de 20 cm. El edificio funciona actualmente como fábrica de la empresa Industrias alimentarias del Cusco, en donde se emplean máquinas para la elaboración de sus productos, y algunas áreas para insumos y productos en tránsito.

Figura.3: Plano de arquitectura: Planta 3° piso

Área a evaluar





Figura.4: Plano de arquitectura: Área a evaluar





6. Daños encontrados: Los daños encontrados, se pueden tipificar de la siguiente manera:

6.1. Fisuras en losas:

Las fisuras encontradas son más reiterativa en el encuentro con la viga perpendicular a ella la cuales se presenta en el piso y en el techo fisuras en el centro de la losa paralelas a las viguetas. Los tipos de fisuras encontradas son:

Fisuras finas: 0-1mm

Fisuras medianas: 1-2mm

Fisuras anchas: 2-3mm

Figura.5: Fisura en losa transmitidas al piso de cemento pulido

Figura.6: Fisura en losa transmitidas al piso de piso cerámica





Figura.7: Planta de ubicación de fisuras

6.2. Grietas en losas: Se encontraron grietas en el piso junto al perímetro de la viga también bajo algunas parihuelas entre otros, como se muestra en la fig.10: Planta de ubicación de grietas.

Figura.8: Grietas en losa





Figura.9: Grietas en losa bajo

Figura.10: Planta de ubicación de grietas





6.3. Fisuras en vigas: Se observó fisura diagonales en el extremo superior de vigas y en el centro inferior de la viga.

Figura.11: Fisura diagonales en el extremo superior de vigas

Figura.12: Fisura en el centro inferior de la viga





Figura.13: Ubicación de fisuras de viga en planta Figura.14:

7. Calculo estructural:

7.1. Bases de cálculo:

7.1.1. Normas: Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), y las siguientes Normas

Técnicas de Edificación:

E.020 Cargas

E.060 Concreto Armado

7.2. Hipótesis básicas: 7.2.1. Materiales:

Concreto:





Resistencia nominal: fć = 210 kg/cm2

Módulo de elasticidad: E = 217,370 kg/cm2

Peso específico: =2.4 ton/m3

Coeficiente de Poisson: u = 0.2

Acero corrugado (ASTM A605):

Fluencia: fy = 4,200 kg/cm2, Grado 60.

7.2.2. Carga muerta: Incluye el peso propio de los tabiques de albañilería, columnas, losas

aligeradas y losa maciza.

Se precisa que las cargas muertas consideradas, además del peso propio de la

estructura, son:

Peso de concreto: 2,400 kg/m3

Peso de losa aligerada e=20cm: 300 kg/m2

Peso de acabados: 150 kg/m2

Peso de equipos:

Secador de frutas 150 kg

Bombo de confitado 380 kg

Mezcladora 200 kg

Laminadora cereales 800 kg

Tamizador tres cuerpos 250 kg

Molino de cereales 300 kg

Extrusora 900 kg

Tostadora de kiwicha 250 kg

7.2.3. Carga viva: Incluye peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros

elementos movibles soportados por la edificación, se resumen a continuación:

S/C: 200 Kg/m2

Peso de Parihuelas 1 500 kg/m2

Peso de Parihuelas 2 1 000 kg/m2

7.2.4. Software de modelación:





El análisis de la estructura se ha desarrollado mediante un modelo en el

programa ETABS V9.7.2, elaborado por Computers and Structures Inc.

Según la norma técnica de edificaciones E.020, se consideraron las siguientes

cargas para el análisis y el diseño de los elementos de concreto armado.

Figura.15: Modelo estructural

Para el análisis de la estructura, dado que se está evaluando un área de la losa del 2 ° piso, sólo se

están considerando las cargas vivas y muertas, no se está considerando la carga sísmica ya que para

ello de tendría que realizar el análisis de toda la edificación

8. Levantamiento estructural Se realizó una inspección al área en evaluación, en la cual se validó la distribución mostrada en planos de arquitectura, y se determinaron las medidas de los elementos estructurales, así como también la ubicación de los equipos y sus pesos propios de los mismos como se muestra:





Figura.16: Levantamiento estructural

Se encontraron vigas de 25x60 cm y columnas de 25x45 cm; de color verde se muestran las parihuelas que pesan entre 500 kg y 1,000 kg según se muestra (cargas vivas) y de color azul los pesos de los equipos (cargas muertas) Entre las maquinas encontradas, y según información proporcionada por el Cliente en la inspección, los pesos son:

Secador de frutas 150 kg

Bombo de confitado 380 kg

Mezcladora 200 kg

Laminadora cereales 800 kg

Tamizador tres cuerpos 250 kg

Molino de cereales 300 kg

Extrusora 900 kg

Tostadora de kiwicha 250 kg Para el levantamiento del refuerzo de acero presente en los elementos estructurales, se realizaron

trabajos de picado de losa y vigas en los lugares que se muestran a continuación:





Figura.17: Puntos de estudio de la armadura de elementos estructurales

Luego de descubrir las armaduras, utilizando martillos eléctricos en los puntos indicados, procedimos a restituir el concreto utilizando para ello un puente de adherencia epóxido (Sikadur 32), y un mortero de reparación cementico (Sika Rep PE).





Figura.18: Descubrimiento de armaduras

Figura.19: Armaduras encontradas en vigas





Figura.20: Restitución del concreto

Lo encontrado fue:

En losas: Aslong (+) : 1ø1/2”

Asbaston (-): 1ø1/2”

En vigas: Aslong (±) : 2ø5/8”

Asbaston (-) en columnas exteriores: 1ø5/8”

Asbaston (-) en columna interna: 2ø5/8”

Asbaston (+): 2ø5/8”

Figura.21: Acero de viga existente

Se realizó un cálculo para obtener cual es la carga que puede resistir la estructura existente y se obtuvo:

Carga muerta:

Peso de losa aligerada, e=20cm: 300 kg/m2

Peso de acabados: 100 kg/m2

Carga viva:

S/C: 185 Kg/m2





8.1. Verificación de elementos 8.1.1. Vigas

Datos

fy= 4200 Kg/cm2

fć= 210 Kg/cm2

b= 25 cm

h= 60 cm

d= 54 cm

Ф= 0.9

Asmin= 3.321 cm2

Figura.22: Diagrama de momentos flectores de vigas.

Figura.23: Diagrama de momentos de vigas principales





Figura.24: Diagrama de momentos de vigas principales del eje J

Momentos w As As/3 Aslong Asbaston Evaluación

1 Mu(-) 0.93 0.0067 0.0003 0.4550 0.1517 2ø5/8” --------- Ok

2 Mu (+) 6.58 0.0492 0.0025 3.3199 1.1066 2ø5/8” --------- Ok

3 Mu(-) 9.43 0.0715 0.0036 4.8232 1.6077 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

4 Mu(-) 9.37 0.0710 0.0035 4.7911 1.5970 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

5 Mu (+) 6.38 0.0476 0.0024 3.2160 1.0720 2ø5/8” --------- Ok

6 Mu(-) 1.06 0.0077 0.0004 0.5192 0.1731 2ø5/8” --------- Ok

Eje K

Figura.25: Diagrama de momentos de vigas principales del eje K


1 Mu(-) 2.28 0.0167 0.0008 1.1281 0.3760 2ø5/8” --------- Ok

2 Mu (+) 11.42 0.0874 0.0044 5.8989 1.9663 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

3 Mu(-) 16.36 0.1285 0.0064 8.6723 2.8908 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

4 Mu(-) 16.38 0.1286 0.0064 8.6838 2.8946 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

5 Mu (+) 11.25 0.0860 0.0043 5.8061 1.9354 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

6 Mu(-) 2.41 0.0176 0.0009 1.1906 0.3969 2ø5/8” --------- Ok





Eje L

Figura.26: Diagrama de momentos de vigas principales del eje L


1 Mu(-) 2.07 0.0152 0.0008 1.0233 0.3411 2ø5/8” --------- Ok

2 Mu (+) 11.76 0.0901 0.0045 6.0850 2.0283 2ø5/8” 2ø5/8” Ok

3 Mu(-) 16.77 0.1320 0.0066 8.9096 2.9699 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

4 Mu(-) 16.87 0.1329 0.0066 8.9677 2.9892 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

5 Mu (+) 11.38 0.0871 0.0044 5.8771 1.9590 2ø5/8” 2ø5/8” Ok

6 Mu(-) 1.06 0.0077 0.0004 0.5192 0.1731 2ø5/8” --------- Ok

Eje M

Figura.27: Diagrama de momentos de vigas principales del eje M


1 Mu(-) 3.03 0.0223 0.0011 1.5042 0.5014 2ø5/8” --------- Ok

2 Mu (+) 13.93 0.1080 0.0054 7.2888 2.4296 2ø5/8” 2ø5/8” Ok

3 Mu(-) 18.96 0.1511 0.0076 10.1976 3.3992 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

4 Mu(-) 18.83 0.1499 0.0075 10.1202 3.3734 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

5 Mu (+) 12.21 0.0938 0.0047 6.3323 2.1108 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

6 Mu(-) 2.58 0.0189 0.0009 1.2782 0.4261 2ø5/8” --------- Ok





Eje N

Figura.28: Diagrama de momentos de vigas principales del eje N


1 Mu(-) 2.21 0.0162 0.0008 1.0946 0.3649 2ø5/8” --------- Ok

2 Mu (+) 9.66 0.0733 0.0037 4.9464 1.6488 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

3 Mu(-) 16.23 0.1274 0.0064 8.5973 2.8658 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

4 Mu(-) 17.36 0.1371 0.0069 9.2532 3.0844 2ø5/8” 3ø5/8” Reforzar

5 Mu (+) 12.86 0.0991 0.0050 6.6916 2.2305 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

6 Mu(-) 2.81 0.0206 0.0010 1.3936 0.4645 2ø5/8” --------- Ok

Eje O

Figura.29: Diagrama de momentos de vigas principales del eje O


1 Mu(-) 1.95 0.0143 0.0007 0.9634 0.3211 2ø5/8” --------- Ok

2 Mu (+) 4.84 0.0359 0.0018 2.4224 0.8075 2ø5/8” --------- Ok

3 Mu(-) 8.54 0.0644 0.0032 4.3491 1.4497 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

4 Mu(-) 9.13 0.0691 0.0035 4.6629 1.5543 2ø5/8” 1ø5/8” Ok

5 Mu (+) 6.62 0.0495 0.0025 3.3407 1.1136 2ø5/8” --------- Ok

6 Mu(-) 1.97 0.0144 0.0007 0.9734 0.3245 2ø5/8” --------- Ok





Eje 1

Figura.30: Diagrama de momentos de vigas secundarias del eje 1


1 Mu(-) 1.28 0.0093 0.0005 0.6306 0.2102 2ø1/2” --------- Ok

2 Mu (+) 0.80 0.0058 0.0003 0.3933 0.1311 2ø1/2” --------- Ok

3 Mu(-) 2.66 0.0195 0.0010 1.3183 0.4394 2ø1/2” --------- Ok

4 Mu(-) 1.15 0.0084 0.0004 0.5662 0.1887 2ø1/2” --------- Ok

5 Mu (+) 2.42 0.0177 0.0009 1.1981 0.3994 2ø1/2” --------- Ok

6 Mu(-) 2.27 0.0166 0.0008 1.1231 0.3744 2ø1/2” --------- Ok

7 Mu(-) 3.23 0.0238 0.0012 1.6049 0.5350 2ø1/2” --------- Ok

8 Mu (+) 1.38 0.0101 0.0005 0.6801 0.2267 2ø1/2” --------- Ok

9 Mu(-) 1.88 0.0138 0.0007 0.9286 0.3095 2ø1/2” --------- Ok

10 Mu(-) 1.80 0.0132 0.0007 0.8887 0.2962 2ø1/2” --------- Ok

11 Mu (+) 1.08 0.0079 0.0004 0.5316 0.1772 2ø1/2” --------- Ok

12 Mu(-) 3.65 0.0269 0.0013 1.8170 0.6057 2ø1/2” --------- Ok

13 Mu(-) 3.31 0.0244 0.0012 1.6453 0.5484 2ø1/2” --------- Ok

14 Mu (+) 4.24 0.0314 0.0016 2.1164 0.7055 2ø1/2” --------- Ok

15 Mu(-) 1.97 0.0144 0.0007 0.9734 0.3245 2ø1/2” --------- Ok





Eje 3



1 Mu(-) 3.06 0.0225 0.0011 1.5193 0.5064 2ø1/2” --------- Ok

2 Mu (+) 6.52 0.0487 0.0024 3.2887 1.0962 2ø5/8” --------- Ok

3 Mu(-) 6.36 0.0475 0.0024 3.2056 1.0685 2ø5/8” --------- Ok

4 Mu(-) 5.49 0.0408 0.0020 2.7560 0.9187 2ø5/8” --------- Ok

5 Mu (+) 2.60 0.0191 0.0010 1.2883 0.4294 2ø1/2” --------- Ok

6 Mu(-) 3.27 0.0241 0.0012 1.6251 0.5417 2ø1/2” --------- Ok

7 Mu(-) 4.68 0.0347 0.0017 2.3407 0.7802 2ø1/2” --------- Ok

8 Mu (+) 2.80 0.0206 0.0010 1.3886 0.4629 2ø1/2” --------- Ok

9 Mu(-) 3.49 0.0257 0.0013 1.7361 0.5787 2ø1/2” --------- Ok

10 Mu(-) 3.44 0.0253 0.0013 1.7109 0.5703 2ø1/2” --------- Ok

11 Mu (+) 1.89 0.0138 0.0007 0.9335 0.3112 2ø1/2” --------- Ok

12 Mu(-) 5.21 0.0387 0.0019 2.6121 0.8707 2ø5/8” --------- Ok

13 Mu(-) 5.13 0.0381 0.0019 2.5710 0.8570 2ø5/8” --------- Ok

14 Mu (+) 6.08 0.0453 0.0023 3.0605 1.0202 2ø5/8” --------- Ok

15 Mu(-) 3.12 0.0230 0.0011 1.5495 0.5165 2ø1/2” --------- Ok





Eje 5



1 Mu(-) 1.78 0.0130 0.0007 0.8783 0.2928 2ø1/2” --------- Ok

2 Mu (+) 3.32 0.0244 0.0012 1.6503 0.5501 2ø1/2” --------- Ok

3 Mu(-) 3.30 0.0243 0.0012 1.6402 0.5467 2ø1/2” --------- Ok

4 Mu(-) 3.19 0.0235 0.0012 1.5848 0.5283 2ø1/2” --------- Ok

5 Mu (+) 1.60 0.0117 0.0006 0.7893 0.2631 2ø1/2” --------- Ok

6 Mu(-) 2.10 0.0154 0.0008 1.0362 0.3454 2ø1/2” --------- Ok

7 Mu(-) 2.58 0.0347 0.0017 2.3407 0.7802 2ø1/2” --------- Ok

8 Mu (+) 1.44 0.0206 0.0010 1.3886 0.4629 2ø1/2” --------- Ok

9 Mu(-) 2.09 0.0257 0.0013 1.7361 0.5787 2ø1/2” --------- Ok

10 Mu(-) 1.98 0.0253 0.0013 1.7109 0.5703 2ø1/2” --------- Ok

11 Mu (+) 1.32 0.0138 0.0007 0.9335 0.3112 2ø1/2” --------- Ok

12 Mu(-) 3.00 0.0387 0.0019 2.6121 0.8707 2ø5/8” --------- Ok

13 Mu(-) 3.16 0.0381 0.0019 2.5710 0.8570 2ø5/8” --------- Ok

14 Mu (+) 3.33 0.0453 0.0023 3.0605 1.0202 2ø5/8” --------- Ok

15 Mu(-) 3.12 0.0230 0.0011 1.5495 0.5165 2ø1/2” --------- Ok





8.1.3. Aligerado: Datos:

Mu= 0.950 Ton.m

fy= 4200 Kg/cm2

fć= 210 Kg/cm2

b= 40 cm

h= 15 cm

d= 12.5 cm

Ф= 0.9

Asmin= 1.21 cm2

Figura.33: Diagrama de momentos de viguetas


1 Mu(-) 0.00 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1ø1/2” --------- Ok

2 Mu (+) 0.82 0.0725 0.0036 1.8130 0.6043 1ø5/8” --------- Reforzar

3 Mu(-) 0.66 0.0579 0.0029 1.4485 0.4828 1ø1/2” 1ø1/2” Ok

4 Mu(-) 1.31 0.1193 0.0060 2.9824 0.9941 1ø1/2” 2ø1/2” Reforzar

5 Mu (+) 0.23 0.0197 0.0010 0.4925 0.1642 1ø1/2” Ok

6 Mu(-) 0.47 0.0408 0.0020 1.0192 0.3397 1ø1/2” --------- Ok

7 Mu(-) 0.32 0.0347 0.0017 2.3407 0.7802 1ø1/2” 1ø1/2” Ok

8 Mu (+) 0.21 0.0206 0.0010 1.3886 0.4629 1ø1/2” 1ø1/2” Ok

9 Mu(-) 0.93 0.0257 0.0013 1.7361 0.5787 1ø1/2” 1ø1/2” Ok

10 Mu (+) 0.95 0.0253 0.0013 1.7109 0.5703 1ø5/8” --------- Reforzar

11 Mu(-) 0.00 0.0138 0.0007 0.9335 0.3112 1ø1/2” --------- Ok





9. Diagnóstico del estado actual: La losa en estudio presenta grietas muy notorias que comprometen su comportamiento monolítico, así como también –después de realizar un cálculo estructural– se corroboró que afecta su comportamiento estructural; estos daños son perfectamente reparables. Las vigas presentan fisuras en la parte inferior central, así como en la parte superior de sus apoyos.

10. Mecanismo de falla: El mecanismo de falla es atribuido a que la losa –soportó y– está soportando cargas para las cuales no ha estado diseñada, lo que generan fisuras y gritas por flexión. Las fisuras por flexión se inician en la superficie de concreto, atraviesan la armadura en tracción, progresa en vertical hacia la fibra neutra y al final se curva hacia el interior buscando el punto de aplicación de la carga deteniéndose al alcanzar la cabeza de compresión. En las vigas, la rotura por flexión puede producirse:

En el centro de la viga, ésta se inicia en la zona de tracción y progresa en vertical curvándose al alcanzar la zona de compresión (momento de mayor riesgo por proximidad a la rotura).

En los extremos de las vigas: las fisuras se van cerrando a medida que descienden, hasta alcanzar la zona de compresión. Esta rotura es más peligrosa de la viga, pues al quedar reducida la sección al fisurarse el hormigón disminuye la resistencia a cortante. Si además nos encontramos con vigas de borde o brochales, al tener que soportar torsiones, se agrava el problema.

Figura.34: Fisura por flexión





11. Conclusiones: Los daños encontrados se deben al posible cambio de uso de la edificación, lo cual genera que se apliquen cargas superiores para las cuales fue diseñada; por lo cual, se requiere un reforzamiento de la estructura. Previamente, es necesario reparar las fisuras y grietas en las losas y vigas, para evitar problemas futuros de corrosión en la armadura.

12. Recomendaciones: Para reparar los daños encontrados, deberán seguirse las siguientes recomendaciones:

12.1. Fisuras en losas:

Restituir el monolitismo del elemento mediante la inyección con resina epóxica, previa limpieza y tratamiento de la superficie que recibirá la inyección; en el Anexo N° 02 se explica detalladamente el procedimiento y los productos de reparación. Se precisa que en el caso de fisuras menores 0.3 mm, no será necesario sellarlas.

12.2. Grietas en losas: Restituir el monolitismo del elemento mediante la aplicación de mortero de reparación de baja viscosidad, previa limpieza y tratamiento de la superficie que recibirá el mortero; en el Anexo N° 03 se explica detalladamente el procedimiento y los productos de reparación.

12.3. Fisuras en vigas: Se siguen las mismas indicaciones brindadas en el numeral 12.1, siendo también aplicable el procedimiento especificado en el Anexo N° 02.

Como se define en la presente evaluación, la losa en cuestión requiere el reforzamiento de los elementos estructurales que la conforman (vigas y losas), siendo idóneo el empleo de fibra de carbono. Esto requiere un cálculo estructural complementario, el cual será motivo de otro informe. Para asegurar una correcta materialización de las reparaciones y reforzamiento que se efectúen, se recomienda que éstas sean supervisadas por un profesional especializado, previa aprobación de los procedimientos de reparación. Asimismo, se deberán seguir estrictamente las instrucciones de aplicación de los productos de reparación que se empleen; siempre de reconocida marca y prestigio.





13. Anexo N°01: Panel fotográfico

Figura.35: Fisura en losa

Figura.36: Fisura en losa





Figura.37: Grieta en losa

Figura.38: Grieta en losa





Figura.39: Desprendimiento del concreto en viga

Figura.40: Fisura en viga





Figura.41: Toma de medidas de la armadura

Figura.42: Armadura descubierta para toma de datos





14. Anexo N°02: Reparación de grietas en concreto mediante inyección a presión con resina epóxica Sikadur 52 14.1. Alcance

La presente especificación establece las disposiciones generales, los materiales, equipos y

procedimientos de ejecución para el trabajo de reparar grietas inactivas en concreto mediante la

inyección a presión de resina epóxica Sikadur 52.

14.2. Disposiciones generales 14.2.1. Trabajos incluidos

Proveer todos los materiales, mano de obra, herramientas y equipos para la

reparación de grietas inactivas en concreto con Sikadur 52.

14.2.2. Aseguramiento de Calidad Calificación del Fabricante : El Fabricante del producto especificado debe tener

Certificación de Calidad ISO 9001.

Calificación del Contratista : El Contratista debe ser un aplicador con

experiencia en reparación de estructuras, que haya completado un programa

de instrucción en el uso del material a emplear.

14.2.3. Transporte, Almacenamiento y Manipulación Enviar los productos especificados en envases originales cerrados, con el

nombre del fabricante, etiquetas, identificación de los productos y número de

fabricación.

14.3. Materiales 14.3.1. Sikadur 52

Aspecto : Líquido color amarillo (mezcla A+B)

Densidad : 1,10 kg/dm3

Potlife de 1 kg. a 20º C : 20 minutos

Proporción de la mezcla : A : B = 2 : 1 (en peso)

Resistencias mecánicas (10 días a 20º C y H.R 65%) : Compresión : 530 kg/cm2 Flexión : 500 kg/cm2 Tracción : 250 kg/cm2

Adherencia al hormigón : 40 kg/cm2

Adherencia al acero : 10 kg/cm2

Módulo de elasticidad : 10600 kg/cm2

Coeficiente de expansión térmica : 89 x 10 -6 /°C





Viscosidad a 20°C : 500 mPa. s

14.3.2. Sikadur 31 El adhesivo tixotrópico que se contempla garantiza la adherencia y resistencias

adecuadas para confinar la resina de inyección en la grieta hasta que ésta

termine su curado y para fijar los tubos de inyección. Sikadur 31 consta de dos

componentes y debe cumplir con las siguientes especificaciones:

a) Densidad a 20º C : 1,68 kg/dm³. b) Pot-life de 1 kg a 23º C : 50 minutos aprox. c) Resistencias mecánicas a 10 días (a 20º C y H.R. 65 %) :

Compresión (Norma ASTM D-695) : 700 (kgf/cm²)

Flexotracción (Norma ASTM D-790) : 350 (kgf/cm²)

d) Consistencia : Pasta, color gris. e) Proporción de mezcla :

En peso A : B = 1 : 1,18

En volumen A : B = 1 : 1

f) Adherencia (ASTM C-882, 22°C) :

2 días curado seco : 340 kgf/cm2

2 días curado húmedo : 186 kgf/cm2

14 días curado húmedo : 283 kgf/cm2

g) Adherencia por tracción al hormigón : 30 - 35 kgf/cm2 (falla el hormigón)

h) Módulo de elasticidad: 43000 kgf/cm2

i) Adherencia a acero : 150 kgf/cm2 aprox.

14.4. Equipos 14.4.1. Herramientas y accesorios

Se requiere un taladro de paleta de bajas revoluciones (400 a 600 r.p.m.), un

recipiente de mezclado limpio y seco, un equipo de inyección (pistola manual o

sistema de aire comprimido) que aplique una presión de 100 - 200 lb/pulg², y

boquillas para inyectar resina epóxica.

14.4.2. Equipo de protección Cada vez que se aplique el producto se emplearán gafas de seguridad, guantes

de protección y ropa de resistencia química.





14.5. Ejecución 14.5.1. Condiciones generales

14.5.1.1. Condiciones Ambientales No se aplicará Sikadur 52 ni Sikadur 31 en presencia de lluvia o

nieve, o con una temperatura del sustrato o el ambiente inferior a 5º C

o superior a 30º C . La temperatura ideal está comprendida entre 10 y

20º C. Con temperaturas bajas aumenta la viscosidad del producto.

Debido a las características de la resina, la grieta o fisura puede estar

seca o húmeda pero sin agua libre antes de ejecutar la aplicación.

14.5.1.2. Precauciones Deben respetarse todos los procedimientos, limitaciones y

precauciones para los productos especificados de acuerdo con

folletos y publicaciones técnicas del fabricante. Evitar el contacto con

ojos y piel.

14.5.2. Preparación de la superficie

Al momento de la inyección el concreto debe tener a lo menos 28 días de edad.

La superficie del concreto, en un ancho mínimo de 5 cm a lo largo de la grieta

debe encontrarse sana, limpia y libre de material suelto o cualquier substancia

que impida una correcta aplicación y adecuada adherencia del sello superficial.

En concretos estucados se debe eliminar totalmente el estuco a lo largo de la

grieta en un ancho mínimo de 5 cm a cada lado de ella.

Para una adecuada limpieza es recomendable emplear métodos mecánicos

como chorro de agua a alta presión, pulido, arenado, etc. Finalmente se debe

limpiar la superficie con chorro de aire a alta presión exento de aceite. Debe

considerarse una superficie seca o saturada superficialmente seca para aplicar

el sello superficial.

Si el interior de la grieta contiene suciedad o elementos que impidan una buena

adherencia de la resina de inyección, deberá considerarse una limpieza interna

con agua y aire a presión después de colocado el sello superficial. El interior de

la grieta debe encontrarse sin agua libre al momento de la inyección.

14.5.3. Sello superficial con Sikadur 31

14.5.3.1. Mezclado de Sikadur 31 Mezclar totalmente los contenidos de los envases del componente A

(resina) y del componente B (endurecedor) en el recipiente de





mezclado, agitando en forma manual o mecánica durante 3 a 5

minutos hasta obtener una mezcla homogénea.

Mezclar solamente la cantidad de material que se puede aplicar

dentro del período de pot-life. En caso que el volumen a inyectar sea

inferior al que entregan los envases, se podrá subdividir los

componentes de Sikadur 31 respetando rigurosamente la proporción

de mezcla indicada en 3.2.

14.5.3.2. Fijación de boquillas y sellado superficial.

Se efectuará la secuencia siguiente:

Disponer boquillas de inyección (puntos de entrada) en la

superficie a lo largo de la grieta. La distancia entre esos puntos

no debe exceder el espesor del elemento o la profundidad de la

grieta. Si la grieta traspasa de un lado a otro, en el caso de

muros se colocarán boquillas por ambas caras en alturas

escalonadas, y en el caso de losas se sellará previamente la

grieta en la superficie inferior con Sikadur 31.

Sellar la grieta superficialmente en toda su longitud y alrededor

de las boquillas mediante adhesivo Sikadur 31. Si la superficie

del hormigón se encuentra débil, se debe picar una ranura en V

a lo largo de la grieta con una profundidad mínima de 1 cm, o

hasta encontrar hormigón firme y sano, luego fijar las boquillas

y rellenar el espacio creado con el mismo producto.

Una vez endurecido el material sellante, para lo que

generalmente se dejan transcurrir 24 horas, verificar que existe

un sistema abierto aplicando aire comprimido por todos los

puntos. Este procedimiento sirve, además, para expulsar restos

de polvo, agua u otro contaminante de la grieta, y para verificar

el total confinamiento de ésta.

14.5.4. Aplicación de Sikadur 52 14.5.4.1. Mezclado de Sikadur 52

Mezclar totalmente los contenidos de los envases del componente A


mezclado, agitando en forma manual o mecánica durante 3 minutos

hasta alcanzar una mezcla homogénea.






dentro del período de pot-life. En caso que el volumen a inyectar sea

inferior al que entregan los envases, se podrá subdividir los

componentes de Sikadur 52 respetando rigurosamente la proporción

de mezcla indicada en 3.1.

14.5.4.2. Inyección a presión

Inyectar Sikadur 52 al interior de la grieta a una presión constante a

fin de lograr un completo llenado y penetración de la grieta sin

incorporar aire o vacíos en la resina epóxica. Seguir la secuencia

siguiente:

Bombear Sikadur 52 comenzando por el punto de entrada más bajo

de cada grieta y continuar hasta que el adhesivo comience a salir por

el punto adyacente. Para continuar la inyección se debe asegurar que

la resina ha llenado completamente la grieta entre ambos puntos.

Obturar el primer punto e iniciar la inyección en el siguiente hasta que

la resina vuelva a aflorar en el punto próximo.

En el caso que la grieta atraviese el total del elemento se debe

verificar, además, que el adhesivo comience a salir por el punto

opuesto más próximo en la otra cara del elemento. Obturar el punto

opuesto y seguir inyectando según el procedimiento descrito. Si el

adhesivo no fluye por el lado opuesto, se deberá inyectar el elemento

por ambas caras.

En el caso que hubiera puntos en los cuales no penetró, o en que no

aflora la resina, debe dejarse un registro de lo ocurrido para una

evaluación posterior por parte de la Inspección.

Continuar la secuencia hasta inyectar la totalidad de la grieta.

14.5.4.3. Terminación Una vez que haya curado la resina de inyección, remover mediante

disco abrasivo u otro método mecánico el sello superficial y dar la

terminación a la cara de la grieta en el mismo plano que el hormigón

adyacente. No deberán quedar indentaciones ni protuberancias en los

puntos de entrada.





14.5.5. Control de la Inyección Para verificar que la resina de inyección ha penetrado apropiadamente en la

grieta, deben extraerse testigos cuyo número y ubicación será indicada por el

Proyectista o la Inspección.

La profundidad de penetración de la resina Sikadur 52 se debe determinar por

observación de los testigos.

14.5.6. Limpieza Se debe dejar el trabajo terminado y el área de trabajo en condición limpia, sin

manchas notorias en las áreas adyacentes. Lavar muy bien la bomba,

mangueras y equipos con solvente mientras la resina no haya curado. Una vez

que la resina ha curado, solo puede eliminarse mediante métodos mecánicos.

14.5.7. Forma de medición y pago

14.5.7.1. Unidad de medida Cuando las dimensiones de las grietas sean fácilmente cuantificables,

se podrá utilizar como unidad de medida el metro lineal de grieta

inyectada, en caso contrario la unidad de medida utilizada será el

kilogramo de resina de inyección utilizado.

14.5.7.2. Bases de pago El precio del trabajo de inyección de grietas se determinará por metro

lineal de grieta inyectada o de acuerdo a la cantidad total utilizada de

resina para inyección. La forma de pago se podrá hacer de acuerdo al

avance del trabajo; o total, una vez terminado.





1. Muro de hormigón. 2. Sellado superficial y alrededor de las boquillas mediante adhesivo Sikadur 31. 3. Boquilla de inyección. 4. Resina epóxica Sikadur 52 5. Grieta. 6. Boquilla de control

Figura.43: Reparación en muro

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2

3

5

6

4





15. Anexo N°02: Reparación de estructuras mediante reemplazo con mortero de reparación 15.1. Alcance

La presente especificación establece las disposiciones generales, los materiales, equipos

y procedimientos de ejecución para efectuar reparaciones profundas en estructuras de

hormigón, mediante la aplicación de hormigón de relleno y puente de adherencia epóxico.

15.2. Disposiciones generales 15.2.1. Trabajos incluidos

Proveer todos los materiales, mano de obra, herramientas y equipos para la

reparación de estructuras de hormigón mediante reemplazo con hormigón de

relleno.

15.2.2. Aseguramiento de Calidad Calificación del Fabricante: El Fabricante de los materiales especificados debe

tener Certificación de Calidad ISO 9001.

Calificación del Contratista: El Contratista debe ser un aplicador con

experiencia en reparación de estructuras, que haya completado un programa

de instrucción en el uso del material.

15.2.3. Transporte, Almacenamiento y Manipulación Enviar los productos especificados en envases originales cerrados, con el

nombre del fabricante, etiquetas, identificación de los productos y número de

fabricación.

15.3. Materiales 15.3.1. Mortero de Reparación

Mortero predosificado de alta calidad, de un componente listo para usar con

solo agregar agua, tiene característica tixotrópicas que permite ser usado sobre

cabeza sin escurrir, está basado en aglomerantes cementicios, fibras sintéticas,

micro sílice, aditivos especiales y agregados inertes de granulometría

controlada su uso se da en reparación estructural de elementos de concreto.

Datos Técnicos

Resistencia

Resistencias mecánicas 20°C (Kgf/cm²):

Compresión

1 día 180 kgf/cm²

7 días 300 kgf/cm²





28 días 600 kgf/cm²

15.3.2. Sikadur 32 GEL El puente de adherencia de endurecimiento rápido Sikadur 32 GEL es un

sistema epóxico de dos componentes que debe cumplir con las siguientes

especificaciones:

Color : gris

Densidad ( A + B) : 1,6 kg/dm3

Proporción de la mezcla en peso: A :B = 2 :1

Pot life a 20º C: 25 minutos

Resistencia a compresión (ASTM D 695: 1 día = 75 Mpa 10 días = 90 Mpa

Resistencia a flexión (ASTM C580: 10 días = 34 Mpa

Adherencia al hormigón (ASTM C 882): >13 Mpa

15.4. Equipos 15.4.1. Equipos de mezclado

Para preparar el adhesivo epóxico se requiere un taladro de paleta de bajas

revoluciones (400 a 600 r.p.m.) y un recipiente de mezclado limpio y seco.

Para elaborar el hormigón de relleno se requiere una mezcladora de mortero, o

una hormigonera de capacidad acorde con los volúmenes a amasar.

15.4.2. Herramientas y accesorios Se requiere brocha, rodillo o pistola para aplicar el puente de adherencia.

15.4.3. Equipo de protección Cada vez que se aplique productos epóxicos como Colma Fix 32 se emplearán

gafas de seguridad, guantes de protección y ropa de resistencia química.

15.5. Ejecución 15.5.1. Condiciones generales

15.5.1.1. Condiciones Ambientales No se aplicará puente de adherencia Sikadur 32 en presencia de

lluvia o nieve, o con una temperatura del sustrato o el ambiente





inferior a 10º C o superior a 25º C. Con temperaturas bajas aumenta

la viscosidad del producto.

Debido a las características de la resina, la superficie puede estar

seca o húmeda pero sin agua libre antes de ejecutar la aplicación.

No se aplicará el mortero de reparación en presencia de lluvia o

nieve, o con una temperatura del ambiente inferior a 0º C o superior a

30º C. La superficie deberá estar con el puente de adherencia

especificado antes de ejecutar la aplicación.

15.5.1.2. Precauciones Deben respetarse todos los procedimientos, limitaciones y

precauciones para los productos especificados de acuerdo con

folletos y publicaciones técnicas del fabricante. Evitar el contacto de

mezclas cementicias o epóxicas con ojos y piel, y la inhalación de

polvo o vapores.

15.5.2. Preparación de la superficie

Las superficies del concreto deben encontrarse sanas, limpias y libres de

material suelto o deteriorado, y de cualquier substancia que impida una correcta

aplicación y adecuada adherencia del puente de adherencia y el hormigón de

relleno. Al efecto debe realizarse la secuencia siguiente :

a) Conformar un perímetro de forma regular en la superficie a reparar

mediante corte o picado.

b) Eliminar todo el concreto deteriorado, mal adherido, contaminado o

carbonatado mediante picado hasta llegar a hormigón sano y firme.

c) Un picado adicional puede ser necesario para obtener una

profundidad adecuada para el nuevo hormigonado y/o rodear

completamente las armaduras en un espesor mínimo de 2 a 2,5 cm.

d) Limpiar la superficie con chorro de aire a presión exento de aceite u

otro medio apropiado.

e) Además la cavidad debe tener las siguientes características :

Un mínimo de irregularidades en el perímetro del corte.

Lados verticales y corte inferior horizontal.





El corte superior debe tener una inclinación desde el frente hacia atrás para permitir un correcto llenado (1 cm por cada 3 cm. de profundidad).

15.5.3. Aplicación de adhesivo epóxico 15.5.3.1. Mezclado de Sikadur 32

Mezclar totalmente los contenidos de los envases del componente A


mezclado, agitando en forma manual o mecánica durante 5 a 7

minutos aproximadamente hasta obtener una mezcla homogénea.


dentro del período de pot-life.

En caso que el volumen a emplear sea inferior al que entregan los

envases, se podrá subdividir los componentes de Sikadur 32

respetando rigurosamente la proporción de mezcla indicada en 3.4.

15.5.3.2. Aplicación de Sikadur 32 Aplicar el puente de adherencia en la superficie de la cavidad con

brocha, rodillo o equipo tipo airless, a fin de asegurar la perfecta

adherencia entre ambos hormigones.

En todo caso, al colocarse el hormigón el puente de adherencia debe encontrarse fresco o pegajoso al tacto (antes de 2 horas a 20º C).

15.5.4. Aplicación del mortero de reparación 15.5.4.1. Mezclado

Cargar los materiales en el mezclador y revolver durante un tiempo

mínimo de 3 minutos hasta obtener una mezcla homogénea.

15.5.4.2. Colocación y compactación En todo caso, al colocar el Sikagrout 212 y el puente de adherencia

Sikadur 32 debe encontrarse fresco o pegajoso al tacto (antes de 2

horas a 20º C). La colocación se realizará con guante de polietileno.





15.5.5. Casos particulares 15.5.5.1. Vigas

Cuando la reparación afecta una parte considerable de la sección de la viga y el hormigonado no es posible por debajo de la losa, se deberá hacer a través de una abertura de 20 cm. de ancho y longitud igual a la zona defectuosa, practicada en la losa.

15.5.5.2. Losas

Si la magnitud del defecto hace necesario un reemplazo del hormigón, será necesario perforar totalmente la losa, colocar en la superficie inferior un moldaje convencional y hormigonar por la parte superior.

15.5.6. Limpieza

Se debe dejar el trabajo terminado y el área de trabajo en condición limpia, sin

manchas notorias en las áreas adyacentes. Lavar muy bien los equipos para

aplicación de adhesivo epóxico con solvente mientras la resina no haya curado.

Los equipos para hormigón deben lavarse con agua limpia inmediatamente

después de su uso. Una vez que estos productos han endurecido, solo pueden

eliminarse mediante métodos mecánicos.





1. Hormigón original. 2. Conformar un perímetro de forma regular mediante corte o picado. 3. Eliminar todo el hormigón deteriorado mediante picado. 4. Aplicar puente de adherencia Sikadur 32. 5. Vaciado de hormigón de relleno.

Figura.44: Reparación en viga

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Documents

Informe de evaluación estructural