i Trabajo de Dinamica de Suelos[1]

7/17/2019 i Trabajo de Dinamica de Suelos[1]

1/27

DINAMICA DE SUELOS 1

UNC

FALLAS PRESENTADAS EN ALGUNAS CONSTRUCCIONES DE

CAJAMARCA

I.

INTRODUCCION

Muchas veces hemos escuchado el dicho ms vale prevenir que lamentar y en

las construcciones, este pequeo consejo podra evitar fallas en las construcciones

que impacten econmicamente al proyecto, as como el valor esttico y el tiempo

de solucin del problema.

En el rea de la ingeniera civil es muy frecuente encontrar anomalas durante la

construccin y funcionamiento de alguna obra civil. Esta anomala, irregularidad,

deterioro o cambio brusco en la configuracin inicial que haya sufrido unaconstruccin (edificio, armadura, casa, nave industrial o cualquier otro tipo de obra

civil), la denominaremos por ahora y hasta no profundizar en su estudio, como

Falla.

Las fallas ms comunes en las construcciones y que a menudo se pasan por alto, son

los asentamientos en suelos, agrietamiento en losas y muros, desprendimiento de

pintura en acabados, as como filtraciones de humedad. En ocasiones, estas

anomalas no reciben la debida atencin ya que se basan en pequeos detalles y no

se les da importancia, pero la realidad es que pueden llegar a ocasionar grandes

molestias.

II. OBJETIVOS

Reconocer los tipos ms frecuentes de fallas presentes en las construcciones

de Cajamarca. Poder conocer el origen y causas que las provocan.


2/27


UNC

III. MARCO TEORICO

Definicin de Fallas

Desprendimiento o aplastamiento de los recubrimientos en cualquier parte de laestructura.

Pandeos en cualquier componente de una estructura.

(Baezay Gmez, 1994).

Grietas en elementos estructurales hechos con materiales frgiles.

Disminucin de las dimensiones originales por efectos de corrosin.

Desplazamientos excesivos en cualquier componente de un sistema estructural.

Prof.: Mximo Miranda).

Mecanismo de falla

Cuando un elemento estructural falla, ocurre un proceso o secuencia. Puede haber

un mecanismo de falla o varios que se acoplan.

Modo de falla

Cuando un elemento estructural falla, este adopta una configuracin geomtrica, a

eso se llama modo de falla.

Parmetro crtico

Son indicadores como la tensin, deformacin, desplazamiento, carga, numero de

ciclos de carga, energa, los cuales se usan para definir la falla.

Criterios de falla

Estos permiten predecir el modo de falla. Debemos estar conscientes de que la falla

estructural que existe puede significar la falla del sistema al que pertenece este

elemento.

Ahora describiremos los modos de falla ms frecuentes, estos son plasticidad,

fractura, fatiga, desplazamientos, creep y corrosin.

A) Plasticidad: Se manifiesta con deformaciones en la forma del elemento. En

una plasticidad local, se hace una redistribucin de cargas a zonas con


3/27


UNC

menores tensiones. Los materiales ductiles son capaces de desarrollar grandes

deformaciones.

La plasticidad fluye por una parte considerable del elemento. Los factores que

influyen principalmente son los procesos de carga y descarga, estados

multiaxiales y las altas temperaturas.

B) Fractura: Cuando un material se rompe, antes de tener deformaciones

grandes, se llama fractura. Esta falla se origina por defectos locales en el

material a nivel microestructural. La fractura se puede propagar de manera

continuada. El modo de falla es una separacin de la estructura en partes.

Los factores principales que influyen para ocasionar una fractura son las bajas

temperaturas, cargas dinmicas, y depende tambin de la habilidad que tiene

el material para absorber energa.

C)

Fatiga: Se manifiesta por medio de una fractura progresiva. La causa sonestados tensionales o cclicos. Influyen la concentracin de tensiones, cambios

abruptos de seccin, fisuras, entre otras.

D)

Desplazamientos: El origen es la esbeltez del objeto estructural. Se da en

diferentes modos:

Desplazamientos grandes con equilibrio estable.

Pandeo (equilibrio inestable), falla en la forma estructural. No se consideran

dentro las fallas por modos de pandeo, los dominados por la geometra y no

por el material.

Vibraciones: por consecuencias de ruido, golpes entre partes que se mueven,

grandes desplazamientos transitorios.

Modelos: constitutivas elsticas, cinematicas no lineales.

Reduccin de desplazamientos: modificacin de la forma, redimensionar

secciones. No influye tanto cambiar el material.

Los factores que influyen principalmente son las relaciones geomtricas. Las

consecuencias pueden ser: problemas operativos, colapso, inseguridad del

usuario.

E) Creep: Se manifiesta por medio de desplazamientos diferidos en tiempo. El

origen, en metales y cermicos ocurre una difusin de vacancias, con cambio

de forma en los granos. Deslizamiento de granos, formacin de cavidades a

lo largo de los bordes de granos. La causa para dicha falla son tensiones

actuando durante tiempos largos.


4/27


5/27


UNC

deposibles orgenes de fallas producto de una innumerable lista de causas como:

falta del conocimiento de los reglamentos de construccin, modelado terico

inadecuado o insuficiente, deficiente anlisis de acciones, errores numricos,escasas

especificaciones en los planos con fines constructivos, as como la eleccin de

procesos constructivos inadecuados.

Existen obras de construccin en las que por increble que parezca, esta primera

etapa no es realizada y, sin embargo, no presentan ningn tipo deproblema en

contraste con las que si se realiz. A las obras que no tuvieron unproceso de diseo

estructural y en aquellas que se realiz de una manera deficiente, se les conoce

como obras artesanales, en tanto que en las obras enlas que s se realiz el proceso

de diseo estructural, se les conoce comoobras ingenieriles. En los pases de grandes

problemas econmicos, existe unelevado porcentaje de obras artesanales, en tanto

que en pases muyindustrializados el porcentaje de obras artesanales es mnimo o

nulo.

-Etapa de construccin: La etapa de construccin es la materializacin de la etapa de

diseo. Muchasde las fallas que en esta etapa se presentan son inducidas por la

pocainformacin aportada por la etapa de diseo, la deficiente supervisin de obra

que se presenta en muchos casos como consecuencia de la situacineconmica del

pas, la poca calidad de los materiales que se adquieren al tratarde abaratar los

costos al mximo e inclusive se pueden tener fallas inducidaspor la mala calidad de

la mano de obra. Otros problemas que frecuentemente se presentan en la

construccin son el empleo de procedimientos constructivos inadecuados, la mala

interpretacin de la informacin del proyecto estructuralcomo consecuencia de lapoca o nula relacin entre el diseador o calculista y el constructor entre muchas

ms.

-Etapa de operacin: Las dos etapas anteriormente tratadas para una obra civil, son

por lo generalde muy poca duracin si se les compara con la tercera etapa que es la

operacin o funcionamiento de la obra; aunque existen obras que solo duran en

operacin muy poco tiempo, principalmente por la presencia de acciones no

consideradas durante la etapa de proyecto, lo normal es que las obras civilestengan

una larga vida til, normalmente de varias dcadas.En pases muy desarrollados,

con una fuerte cultura hacia los seguros, elconcepto de vida til de un edificio es

una cosa bien definida, procedindose a la demolicin del edificio al vencerse el

plazo de vida til establecido en lapliza del seguro. Adems, una grave deficiencia

que tienen los pases subdesarrollados es la baja cultura hacia las labores de

mantenimiento quedebe drsele a los edificios y en general, en cualquier obra civil

elmantenimiento de la estructura ocupa el ltimo lugar en las prioridadesasignadas


6/27


UNC

respecto al mantenimiento de otros sistemas tales como elmecnico, el elctrico,

etc.

Una gran parte de los defectos o fallas que se presentan en edificios u obras civiles

son causadas por el inadecuado funcionamiento al que es sometido, ya que en

muchos casos el edificio, estructura o elemento estructural es diseado para resistircondiciones muy diferentes que a las que realmente se les somete; tal es el caso de

cambiar el destino de un edificio de departamentos habitacionales por el de un

edificio industrial, en donde las losas, muros y cimentacin tendrn mayores cargas.

Tambin cabe mencionar en esta etapa, que el mantenimiento que se aplica a la

estructura es de gran importancia para prevenir las fallas ms comunes como

corrosin y deterioro de los elementos expuestos a agentes agresivos. Aqu se quiere

sealar que todas las etapas que se llevan a cabo desde la concepcin de una obra

hasta que sea cerrada o demolida son de gran importancia en la aparicin y

deteccin de alguna falla; se debe de tomar en cuenta para esto ltimo, la accin de

fuerzas de naturaleza accidental como la presencia de algn fenmeno

meteorolgico, ssmico o provocado por alguna accin no prevista en el proyecto

estructural tales como vibraciones o explosiones cercanas al lugar.

Principales causa de una Falla

1.

Efecto de columna corta:Una columna que va de entrepiso a entrepiso pero

al adosrsele un pequeo e "insignificante" muro generalmente de ventana,

este ltimo confina y golpetea lateralmente la parte ms baja de la columna

y ella falla por cortante de manera frgil. La solucin es desconectar o no

unir el muro con la columna y colocar un sellante en la junta.


7/27


UNC

2. Confinamiento Estribos o aros) deficiente en columnas: Esto ocurre

generalmente cerca de la unin con la viga por lo que se pierde el

recubrimiento empujado por el acero longitudinal que se arquea o pandea

hacia afuera.

3.

Mala conexin entre elementos estructurales: Como ejemplo tenemos los

vuelcos que han ocurrido por mala conexin entre cabezales de pilotes y

pilotes, tambin entre losas sin vigas y columnas.

4. Configuracin inadecuada ya sea en planta o elevacin: Inadecuada nos

referimos, para el anlisis tradicional.


8/27


UNC

5. Golpeteo entre edificios:Debido a que no se tom en cuenta los posibles

desplazamientos de cada cual durante el sismo para alejarlos en la

construccin.

6. Aparicin de efectos torsionantes en los entrepisos debido a que se idealizo

como diafragma rgido que solo se mueve en traslacin) pero que se

manifest con efectos torsionales:Esto ocurre muy a menudo y es que a la

mayora de los estructuralistas no se les enseno que es un diafragma rgido y

cuando se convierte en flexible. La mayora cree que es por el espesor de la

losa o por la forma, aunque influye. Por esa razn es importante saber

evaluar la forma de los entrepisos y sus "apoyos" sobre muros y columnas a

fin de tomar las provisiones necesarias. En caso contrario se deber de tomar

en cuenta los efectos rotacionales el anlisis y diseo.


9/27


UNC

IV. DESARROLLO DEL TEMA

a)

Lugar Visitado: HOSPITAL REGIONAL CAJAMARCA

b)

Tipo de Falla percibida: FRACTURA Y HUMEDAD

c)

Fotos:

Fotografa 1: Fractura presente en la columna de EMERGENCIA del HRC.

Fotografa 2: Fractura presente en la columna de EMERGENCIA del HRC.


10/27


UNC

Fotografa 3: Fractura presente en el rea de TOPICO del HRC.

Fotografa 4: Humedad presente en las paredes de SALA DE ESPERA del HRC.


11/27


UNC

Fotografa 5: Humedad presente en el rea de MATERNO del HRC.

d) Lugar Visitado: MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE CAJAMARCA

e) Tipo de Falla percibida: FRACTURA

f)

FotoS:


12/27


UNC

Fotografa 6: Fractura presente en la columna de ATENCION AL PUBLICO del

MPC.


13/27


UNC

Fotografa 7: Fractura presente en el pasadizo de TESORERIA del MPC.

g) Lugar Visitado: SAT CAJAMARCA

h) Tipo de Falla percibida: FRACTURAS

i) Fotos:


14/27


UNC

Fotografa 8: Fractura presente en la columna de la fachada del SAT.


15/27


UNC

Fotografa 9: Fractura presente en columnas principales del SAT.

j) Lugar Visitado: ESTADIO HEROES DE SAN RAMON

k) Tipo de Falla percibida: FRACTURAS CORROSION

l) Fotografa:


16/27


UNC

Fotografa 10: Fractura presente en paredes de la fachada principal del HSR.


17/27


UNC

Fotografa 11: Fractura presente en paredes de la fachada principal del HSR.


18/27


UNC

Fotografa 12: Fractura presente en paredes de la fachada laterales del HSR.


19/27


UNC

Fotografa 13: Corrosin presente en columnas y paredes de la fachada del HSR.

m)Lugar Visitado: COLEGIO NACIONAL SAN RAMON-RECOLETA

n) Tipo de Falla percibida: HUMEDAD Y CORROSION

o) Fotos:


20/27


UNC

Fotografa 14: Humedad presente en paredes de del SR.


21/27


UNC

Fotografa 15: Corrosin presente en paredes de la fachada del SR.


22/27


UNC

Fotografa 16: Humedad presente en paredes del SR.

p) Lugar Visitado: HOTEL LA RECOLETA

q)

Tipo de Falla percibida: HUMEDAD

r)

Fotos:


23/27


UNC

Fotografa 17: Humedad presente en paredes del HLR.

Fotografa 18: Humedad en paredes del HLR.


24/27


UNC

s) Lugar Visitado: VIVIENDAD FAMILIARES EN CAJAMARCA

t) Tipo de Falla percibida: FRACTURAS Y HUMEDAD

u) Fotos:

Fotografa 19: Fracturas en paredes de viviendas.


25/27


UNC

Fotografa 20: Fracturas en paredes de viviendas.


26/27


UNC

Fotografa 21: Humedad en paredes de viviendas.


27/27


UNC

V. CONCLUSIONES

Hemos podido reconocer los tipos ms frecuentes de fallas presentes en las

construcciones de Cajamarca.

Hemos reconocido el origen y causas que provocan fallas estructurales en las

construcciones.

VI. BIBLIOGRAFIA

http://civilgeeks.com/2012/12/15/principales-causas-de-fallas-en-edificaciones-

sometidas-a-acciones-sismicas/. http://es.slideshare.net/iupsmpzo/fallas-tcnicas-de-las-construccin.

http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2014/04/estructuras-y-sus-tipos-de-

fallas.html

http://ingenieriasismicaylaconstruccioncivil.blogspot.com/2012/11/columnas-

cortas-en-el-diseno-estructural.html

i Trabajo de Dinamica de Suelos[1]

Documents

Transcript of i Trabajo de Dinamica de Suelos[1]