SEXTO SIMPOSIO NACIONAL

SOBRE INGENIERÍA

ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDA

Evaluación de daños en

edificaciones, como leer los

daños para establecer

criterios razonables de

reparación

ING. OSCAR DE LA TORRE RANGEL

México, D.F.

FISURAS, GRIETAS

La palabra fisura según un diccionario, se refiera a una

fractura ó hendiduras longitudinal de un hueso.

La palabra fractura según un diccionario, se refiere al lugar

por donde se rompe un cuerpo y en geología, se refiere a

una grieta de la corteza terrestre.

La palabra grieta según un diccionario, se refiere a una

abertura larga y estrecha, resultado de separarse algo en

dos partes.

En estructuras, la presencia de una fisura o grieta, es

manifestación de una tensión, en la dirección perpendicular ,

que no puede ser tomada por el material que constituye el

cuerpo.

En un material metálico, al aparecer una tensión, sucede un

reacomodo molecular, que permite la deformación sin

“separación” en su materia, hasta que llega a fluir o

deformarse, sin fractura o fisura o grieta.

Lo anterior se manifiesta en la gráfica típica de esfuerzo-

deformación del acero que presenta un comportamiento

elástico-plástico, definiéndose una plataforma de

plastificación con carga constante que le da la

característica de ductilidad.

En este mecanismo, la

pieza AC en la que toma

más % de carga P que las

otras dos, y es la primera

que llega a una

plastificación, que sucede a

carga constante, sin

colapso del sistema, ya

que las otras dos

controlan la deformación.

En un material frágil (no dúctil), sucede una separación ófisura o fractura, en forma repentina sin condiciones deflujo, que es manifestación de una tensión perpendicular quesobrepasó la capacidad del material agrietado. Esto noquiere decir que el sistema o mecanismo este cercano alcolapso, ya que es muy factible que existan en su interior,materiales metálicos que toman estas tensiones.

Si no existen materiales metálicos que tomen estastensiones, se ha perdido parte de la integridad ocontinuidad del material, puede generarse un mecanismo defalla y a medida que se reduce al área interna y por ende suinercia, se incrementan las deformaciones y puedecolapsarse.

A. Fisuras en losa (por flexión)(f1) fisuras al centro, visibles por

el lecho bajo, debidas a flexión por la carga en la dirección (x).

(f2) fisuras o familia de fisura visible por el lecho bajo, debidos a flexión por la carga en la dirección (y)

(f3) fisura visibles por el lecho bajo, bisectando el ángulo entre apoyos, debidas a un trabajo de flexión en una dirección diagonal, con claro (l3) que es mucho menor que (l1) ó (l2)

(f4) fisuras sobre los apoyos, visibles por el lecho superior debidas a momentos flexionados (negativos) por la continuidad con otros tableros ó trabes o dalas del propio apoyo.

Tablero interior

Tablero de borde

Tablero de esquina

Una vez hecho el diagnostico, que puede señalar deficienciaen el acero de refuerzo, exceso de cargas, deficiencia delvalor de la resistencia del concreto, etc., se requiere unasolución o “medicina” para la “enfermedad”.

a) Colocación del acero faltante, con ó sin “gateo” parareparar deformaciones (pueden ser barras de acero),(barras de fibra de carbono), (láminas de fibra decarbono).

b) Aumento en la inercia del sistema, aumentando peraltecon la integración de una capa de concretogeneralmente por arriba de la existente, debidamenteconectadas y retirando previamente otras fisuras ocargas no estructurales, con o sin “gateo” previo, o almenor, apuntalamiento temporal.

Fisuras en losas (por su trabajo deficiente como

diafragma)

Se manifiestan en posiciones diagonales con respecto a la planta

general de la edificación, pueden abarcar uno, dos o más tableros, se

acusan en ambas caras del elemento losa (visibles por arriba y por

abajo) y en general, son mayores y más abundantes, en la cercanía a

elementos rígidos, como cubos de escaleras, cubos de elevadores, o

muros de colindancias.

Son manifestación de una distorsión o deformación del conjunto de

tableros, en el plano de los mismos, que suceden durante un evento

de viento o de sismos, y con mayor incidencia, en edificaciones con

elementos de rigidez colocados asimétricamente en la planta general.

Tratamiento posible:

a) Colocación de acero laminado en forme de barras,

adherido a la losa existente.

b) Colocación de nuevo elemento (costra) sobrepuesto a

los tableros existentes e interconectados

c) Postensado del sistema general que le imprime fuerza

normal, aumentado su capacidad al corte

B. Fisuras en trabes (Ver mecanismos y criterios)

f1 Fisuras en zonas de tensión, debido a flexión en la

pieza, que se presentan como signo del trabajo o

tensión del acero de refuerzo en el interior de la

pieza, que no pudo ser tomado por el concreto

(frágil), alrededor de las varillas.

Deben ser menos o iguales a 0.3 mm aprox. para

aceptarlas sin tratamiento alguno.

f2 Fisuras por tensión diagonal (Td), que se genera

como una combinación de tensión y cortante

generalmente cercana a los apoyos.

f3 Fisuras en las posiciones de estribos, debidas a

contracción volumétrica, sin problemas estructurales,

al presentar de 0.3 á 0.5 mm de ancho, ó espesor

(curado deficiente)

C. Fisuras en muros

F1 Fisuras en posición diagonal, son manifestación de una tensión diagonal, motivada casi siempre por un hundimiento diferencial, bajando más el punto (B), señalado por una perpendicular a la grieta.

El hundimiento puede ser de la cimentación, o de una losa, o de una trabe sobre la que se apoya el muro.

Para L =4.0 m

H= 2.40 m

α=30.96°

Para Δ=1.0 cm (10 mm)

Alargamiento de la diagonal = 10 mm (sen α) = 5.14 mm. Se pueden formar una ó

varias grietas siguiendo las juntas ó dañando a las piezas

Se aprecia por ambos dalos del muro y/ó castillo.

Tratamiento. Colocar malla de varillas o electrosoldada en una ó dos caras del

muro, para hacerlo trabajar como trabe o contratrabe.

(1) (2) (3) (4) (5) talados 3/8” (1 cm) ó 1/2” (1.30 cm) espaciados 50 á 70 cm @.

Proceder desde (1) inyectando lechada cemento-arena, previo calafateo del tramo (1) (2), hasta que aparezca la lechada en el punto (2)

Proceder repitiendo el procedimiento desde (2) hasta (3) y así en tramos superiores hasta rellenar toda la fisura.

RELLENO DE FISURAS EN MUROS

Las fisuras verticales y horizontales son debidas a flexión horizontal en la

altura (h) o en la longitud (l) del muro, por viento ó pos sismo o por presión

hidrostática. Sólo aparecen por uno de los lados del muro.

Si aparecen por los dos lados, se deben a tensión en la dirección vertical o en

la dirección horizontal y generalmente suceden por hundimiento local, o por

contracción volumétrica (temperatura con extremos restringidos)

Caso particular.

La presencia de grietas diagonales, especialmente en últimos pisos puede se

generada por efectos de alargamiento volúmetrico en usos de Azotea, o por

sismo.

D. Fisuras en cimentación