MONOGRAFIA - Cátedra Patología de la Construcción · b- Deficiencia de materiales, mortero de cal sin reforzar y ladrillo c- Falta de refuerzos, en pilares y muros perimetrales

Cabrera Carmelo Oliva Tomás J

Arq. Morey Enrique

Alumnos

19/11/2010

Fisuras en paredes

MONOGRAFIA

Ing. Jorge Bernal - Arq. Elisa BernalDocentes

19/11/2010 MONOGRAÍA Fisuras en Paredes

INTRODUCCIONEsta monografía analizará la Patología de fisuras en las paredes de un edificio. Se buscará el origen mismo de la patología, es decir la causante de la misma. Para el análisis partiremos desde la base de conceptos dados en el cursado de la materia y profundizados por un marco teórico.El objetivo es conocer en profundidad el problema desde todos los aspectos que intervienen, de lo general a lo particular, para así poder comprenderlo y llegar a una respuesta integral y acorde a la problemática, que sea la más adecuada para el caso logrando la puesta en servicio nuevamente. Esta monografía, en base a las hipótesis comprobadas concluirá con una serie de recomendaciones para la intervención de la patología estudiada y analizada.

PLAN DE ESTUDIO - TRABAJOEl problemaTérminos Observacionales

Hipótesis

•Recolección de Datos Gráficos • Inspección de Campo • Relevamiento Fotográfico•Entrevista con el Comitente • Mediciones • Estudio de los TO en gabinete

Marco TeóricoFalsación

Recomendaciones

Patología de la Construcción 2010 Alumnos: Cabrera, Carmelo A. - Oliva, Tomás J. - Arq Morey Enrique G. 1 Pag

Conclusión

Patología de la Construcción 2010 Alumnos: Cabrera, Carmelo A. - Oliva, Tomás J. - Arq Morey Enrique G.


EL PROBLEMALa patología a analizar se encuentra en un pequeño edificio Público con la función de Juzgado de Paz. Estas patologías son fisuras varias en distintos sectores del edificio, como ser paredes, y algunas en pisos, con la coincidencia de éstos al estar materializado con ladrillos comunes , en el caso de las paredes conformando cerramientos verticales de paredes dobles con cámaras de aire y como elemento estructural portante como es el caso de paredes perimetrales del edificio propiamente dicho y algunas interiores, y como simple cerramiento en su interior y cerramiento perimetral del patio y acceso sobre las divisorias de Predio. En el caso de pisos podemos apreciar ese tipo de patología en los exteriores y en canteros en el acceso al edificio.

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TERMINOS OBSERVACIONALESDocumentación Técnica

±0.00

+0.301

2

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ACCESOPRINCIPAL

ESPERA MESADE

ENTRADAS

EXPANSION

OFICINAJUEZ

PASO

PATIO

OFFICE

+0.15

±0.00

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PLANTA - ESC. 1 : 100

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Obra

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N.V.±0.00

+3.05

+4.50

+2.80

+5.80

+0.30+0.15

±0.00

PERGOLA DE TUBO ESTRUCT.Y MADERA (ver Detalle)

CUBIERTA DE CHAPA GALV.SINUSOIDAL N°24

CIELORRASO INCLINADO DEMACHIMBRE

CARPINTERIA DE CHAPADOBLADA Y MADERA

LADRILLO CON JUNTA ENRASADA YTERM. DE PINTURA AL LATEX



CORTE Esc 1:100

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PLANTA DE TECHOS - ESC. 1 : 100

Cubierta de chapa galvanizadaprepintada sinusoidal N° 24

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REPLANTEO DE FUNDACIONES - ESC. 1 : 50

±0.00

±0.0

0

BASE DE PORTICO = base de H° A° h: 20cm

d: 25cm 1f 10mm c/12cm en dos direcciones

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Cabriada de maderasegún Detalle

Dintel de mampostería armadacon 2 f 6 por hilada c/3 hiladas

Viga de madera compuesta2 x 6" x 1/2"

Correa metálica de chapa doblada "C"cerrado100-50-20, espesor 2 mmcon planchuelas rigidizantes c/1 m

2 Correas metálicas de chapadoblada "C"cerrado140-50-20espesor 2mm con planchuelasrigidizantes c/1 m

PLANTA DE ESTRUCTURAS - ESC. 1 : 100

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TERMINOS OBSERVACIONALESVisita - Descripción

Previamente, se ha tenido una charla con uno de los usuarios del lugar que vamos a analizar, el cual nos decía que esa era una zona de cañadas donde se ha detectado suelo arcilloso activo. En el terreno existía una construcción precaria en la parte de adelante, donde previamente funcionaba el Juzgado. En la primera visita al juzgado, se detectaron todas las patologías, en el exterior como interior.

Inspección previa - Recorrido- El entorno se encuentra en distrito residencial de baja densidad constituido por viviendas unifamiliares, en general el suelo, en Villa Río Bermejito, es arenoso, ya que se encuentra sobre la ladera del río.- Todas las construcciones son edificaciones en planta baja.-La materialización general consta de techos con cubierta de chapa, mamposterías de ladrillo común y cerámico, carpinterías de maderas y metálicas.- La manzana se ubica entre calles de tierra poco uniforme con muchos pozos que permiten la acumulación de resto de agua luego de las precipitaciones.- Existe servicio de: de provisión de agua (no es 100% potable ya que contiene un alto grado de salinidad

- El alumbrado publico se realiza por la vía aérea constituidos por postes de maderas tratadas.

Edificio / Exterior- El edificio se encuentra edificado mayormente sobre la medianera con orientación oeste y esta constituida en PB. Con orientación oeste, la composición de la vivienda lindante es de cubierta liviana, mampostería de ladrillos comunes y su composición estructural con viga de encadenado.El terreno de al lado con orientación este consta de vegetación en la parte de adelante y al fondo correspondiente al patio.

), alumbrado público, de teléfono, no cuenta con red cloacal, sino que cada construcción cuenta con Cámara Séptica y Pozo Absorbentes.

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TERMINOS OBSERVACIONALESDatos - Visita - Descripción

Ubicación - Orientación

N

MZ. 39

CROQUIS DEUBICACION

10.00

32

.00

Parc

.10

Calle Pública

Calle

Públic

a

Calle Pública

Calle

Públic

a

Patología: Fisuras en mamposterías de ladrillos comunes

Edad del edificio: 10 años aproximadamenteSuperficie: 87m2

Aparición lenta patología: 4 añosAparición rápida patología: 1 años

Ubicación de la Lesión a analizar

Datos: Obra realizada en una sola etapa

Estructura:Viga de encadenado: para mampostería de doble pared de 15cm, armadura inferior y superior 3 ¢ 10, estribos ¢ 6 c/20 cm. Para mampostería de 0,15m, armadura inferior y superior 3 ¢ 8, estribos ¢ 6 c/20 cm

Pilotin: diámetro: 20 cm, armadura 1 ¢ 12, profundidad: 1,50mDintel: de mampostería armada con 2¢6 por hilada c/ 3 hiladas.Cabrada de madera: Viga de madera compuesta 2x6” x ½ Correa metálica: perfil de chapa doblada “C” cerrada.Tanque de agua: soporte 2 PNI Nº 10.Pérgola de Caño estructural y maderaCubierta de chapa galvanizada prepintada Nº 24Carpintería de chapa doblada y maderaCielorraso inclinado de machimbre

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TERMINOS OBSERVACIONALESRelevamiento fotográfico

7

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Fisuras en piso y cantero cercanos a Pozo Abs. Fisuras en pared exterior oficina Juez

Fisuras en pared medianera, oficina Juez


TERMINOS OBSERVACIONALESRelevamiento fotográfico - Fisuras


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22

Fisuras en paredes y encuentros tanque bombeo

Fisuras en pared medianera, parte interior oficina Juez Fisuras en pared medianera, parte exterior oficina Juez

Patología de la Construcción 2010 Alumnos: Cabrera, Carmelo A. - Oliva, Tomás J. - Arq Morey Enrique G. Pag


TERMINOS OBSERVACIONALESRelevamiento fotográfico - Fisuras

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24 26

Fisuras en pared medianera, parte exterior oficina Juez Fisuras en pared medianera, parte exterior oficina Juez

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Fisuras en vereda perimetral al edificioFisuras en muro perimetral patio

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TERMINOS OBSERVACIONALESRelevamiento fotográfico - Factores externos

Algarrobo en terreno contiguo

Vegetación en Pérgola sin mantenimiento Pérdida de agua en Tanque ReservaVegetación en Pérgola sin mantenimiento

Vegetación en canaleta Arbol en terreno contiguo



HIPOTESIS

Primera HIPOTESIS

Expansiones-Contracciones del suelo arcilloso por factrores externos:

a- Vegetación, árbol, algarrobol de gran tamañob- Existencia de Pozo absorbente contiguo a la edificaciónc- Pérdida del tanque de bombeo

Segunda HIPOTESIS Dilatación térmica del muro perimetrala- Falta de juntas de dilatación en muro muy extenso

Tercera HIPOTESISMala Praxis

a- Incorrecta ejecución, mal hecha trabas y aparejos en encuentro de murosb- Deficiencia de materiales, mortero de cal sin reforzar y ladrilloc- Falta de refuerzos, en pilares y muros perimetrales

Cuarta HIPOTESIS

Corte producido por difernencial de cargas entre un muro portante y otro no portante

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Primera Hipótesis

Cuarta Hipótesis

Segunda Hipótesis



MARCO TEORICO•Mecánica de Fractura • Lesiones Mecánicas • Condiciones de Borde en estructuras • Teoría de las Entalladuras • Teoría de Suelos

MECANICA DE FRACTURA

Es una rama de la mecánica de sólidos ocupada del estudio de la formación de grietas en materiales. Utiliza métodos analíticos derivados de otras ramas de la mecánica para estudiar los mecanismos que propagan las fuerzas en una grieta, y métodos experimentales relativos a la mecánica de sólidos para determinar las resistencias relativas del material a la fractura.En la Ciencia de materiales moderna, la mecánica de fractura es una herramienta importante para mejorar el desempeño mecánico de materiales y componentes. Ésta aplica la física de tensión y cortante, en particular las teorías de elasticidad y plasticidad, a los defectos cristalográficos microscópicos de los materiales para predecir la fractura macroscópica mecánica en los cuerpos. LESIONES MECANICAS

Es aquella en la que predomina un factor mecánico que provoca movimientos,desgastes, aberturas o separaciones de materiales o elementos constructivos, éstas pueden ser:Deformaciones: son cualquier variación en la forma del material que son consecuencia de un esfuerzo mecánico.Fisuras: son aberturas longitudinales que afectan a la superficie o al acabado de unelemento constructivo. Aunque su sintomatología es similar a la de las grietas su origen y su evolución son distintas, y en algunos casos se consideran una etapa previa a la aparición de las grietas.Grietas: se trata de aberturas longitudinales que afectan todo el espesor de un elemento estructural, constructivo o de cerramiento.Desprendimiento: Es la separación entre el material de acabado y el soporte al que esta aplicado por falta de adherencia entre ambos, y suele producirse por causa deotras lesiones previas, como humedades, deformaciones o grietas. Los desprendimientos afectan tanto a los acabados continuos como a los acabados por elementos, a los que hay que prestar una atención especial porque representan un peligro.

CONDICIONES DE BORDE

Las condiciones de borde en toda construcción representan los apoyos de las estructuras o de las fronteras entre un material u otro. Por ejemplo, se llama condición de borde de una viga o de una losa a la configuración de los apoyos.

Tipos de vínculos de apoyoCuando una losa apoya sobre una pared, puede girar libremente. No existe ningún empotramiento en el apoyo.Sin embargo cuando la losa apoya sobre una viga, también de hormigón, ambas comparten armaduras, en este caso los estribos que atan o someten a la losa a un empotramiento parcial.También es una condición de borde estructural la interfase entre los suelos y las fundaciones. Existen condiciones de bordes no estructurales, como la unión de una pared de ladrillos cerámicos con una columna de HºAº.

En Patología una condición de borde se presenta en la superficie de cambio de un material con otro (mampostería con hormigón) o también en el cambio de un elemento estructural (viga con losa, o viga con columna). De un lado u otro de la interfase de una condición de borde lleva en sí un fuerte cambio en algunas de las siguientes características:- Del Módulo de Elasticidad E- De la Resistencia de rotura- Del Momento Flector, del Corte o del Normal- Del contenido de humedad- Del coeficiente de dilatación

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16 Pag Patología de la Construcción 2010 Alumnos: Cabrera, Carmelo A. - Oliva, Tomás J. - Arq Morey Enrique G.


MARCO TEORICO•Mecánica de Fractura • Lesiones Mecánicas • Condiciones de Borde en estructuras • Teoría de las Entalladuras • Teoría de Suelos

De ahí es que encontramos las construcciones fisuradas. Si se ejecutan los edificios o las construcciones en época de seca, cuando llegan las lluvias de verano se despertaría la arcilla de su letargo y comenzaría con sus movimientos hasta agrietar el edificio.

SITEMAS DE TRATAMIENTO DE SUELOS - E- Estabilización por medios mecánicos, la compactación es el mas conocido. - Estabilización por drenaje. - Estabilización por medios eléctricos - Estabilización por medio del calor y calcinación. - Estabilización por medios químicos, agentes estabilizantes específicos como el cemento, cal, asfalto, sales de aluminio, fosfatos, etc.- Estabilización por medio de resinas (como el tanino) y polímeros ASENTAMIENTOS DIFERENCIALESLos cimientos sobre un terreno con contenido arcilloso se expanden ante la presencia de agua que aumenta el volumen del suelo hasta una fuerza de aproximadamente 4 kg/cm2 y el muro ejerce una presión hacia abajo de cerca de los 2 kg/cm2; de manera que ante la presencia de determinada cantidad de agua se pueden tener esfuerzos del terreno que empujen a la pared hacia arriba. A su vez, existe una relación inversa entre agua y la resistencia de un suelo arcilloso. A mayor expansión le sigue una menor resistencia, y si el contenido de agua sigue aumentando, por ejemplo por largos períodos de lluvias o pérdida de la capacidad de absorción del terreno, se pierde rápidamente volumen y el mecanismo se invierte. El fenómeno puede colocar al suelo en “el lìmite plastico”, con un porcentaje de humedad del 26%. El problema mas complejo lo representan los Asent. Dif. que son los que más comúnmente provocan grietas. Si el alto contenido de humedad se debe a hechos puntuales como rotura de caños, falta de drenajes correctos o mala ejecución de las pendientes de los solados, por ejemplo, se producirán grietas en forma de “V” invertida o verticales. Y si se tratase de grandes paños, puede producirse hasta despegue de hiladas de ladrillos en forma horizontal o de arco.

stabilización de suelos Arcillosos

SUELOS ARCILLOSOS

Las ARCILLAS EXPANSIVAS pertenecen al grupo mineralógico cuya naturaleza química silicia se denomina silicato. Son susceptibles de sufrir hinchamiento o expansión, son del grupo de las Esmectitas.La ARCILLA es un suelo inestable, muy común en nuestra zona, presenta a lo largo del tiempo, fuertes cambios especialmente volumétricos, que alteran las condiciones originales de los edificios. Las arcillas modifican sus volúmenes sobre el grado de humedad. La presión por hinchamiento depende de varios factores: a) cantidad y tipo de arcilla - b) cantidad inicial de humedad - c) variación de humedad en el tiempo - d) condiciones de carga - e) espesor de manto arcillosof) profundidad del manto arcilloso - g) tiempo de acción de la humedad Cargas NegativasLas arcillas en su expansión o contracción originan movimientos tridimensionales porque aumentan o disminuyen de volumen y el desplazamiento se produce en todas las direcciones (asentamientos y levantamientos + alargamientos y acortamientos (movimientos horizontales). En nuestra Región con estaciones marcadamente de secas y húmedas, los suelos superficiales hasta los 50 cm se expanden y contraen con importantes movimientos horizontales y verticales.

PATOLOGIAS GENERADAS POR SUELOS ARCILLOSOSEl comportamiento del suelo Arcilloso Activo frente a los cambios de humedad (humectación-desecación) da lugar a la variación de su volumen, produciendo asentamientos diferenciales de la cimentación, lleva a la estructura a soportar esfuerzos superiores a los previstos en cálculos y producir patologías. Las paredes externas sufren mayor grado de movimiento que las paredes internas por estar protegidas a los cambios de humedad. En suelos fuertemente expansivos, hay que aceptar convivir con algunas fisuras provocadas por las presiones de las arcillas. Las presiones que ejercen los suelos expansivos son muy elevados y oscilan entre 2 a 10 kg/cm2.



FALSACION

HIPOTESIS RESTANTE

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FALSACIÓN de Cuarta HPOTESIS, “Se refuta esta Hipotesis ya que no se trata de muros de gran altura que produzcan grandes cargas sobre el terreno, además las cargas no son considerablemente importantes, debido a que tenemos un muro divisorio de 15cm con pilares de refuerzo y una mampostería portante que es de doble pared de 15cm que soporta su peso propio y nada más que una cubierta liviana de chapa con estructura metálica.

Corte producido por difernencial de cargas entre un muro portante y otro no portante”...

Se mantienen en pié el resto de las Hipótesis “Expansiones-Contracciones del suelo arcilloso por factrores externos”, “ Dilatación térmica del muro perimetral” y “Mala Praxis”.La hipótesis fundamental es la precencia de suelo arcilloso activado por todos los factores extrernos (por asentamientos diferneciales).Las otras hipótesis están concatenadas ya que al trabajar por dilatación el muro , ante la ausencia de refuerzos y juntas de dilatación se han desencadenado las patologías correspondientes.

CONCLUSIÓNDel estudio realizado podemos concluir que las patologías producidas en el edificio del Juzgado de Paz han sido producto principalmente de la acción del suelo (arcilloso y muy activo ante variaciones de humedad), el que ha modificado su volúmen de manera considerable como para provocar las fisuras que tenemos hoy en día presentes en el edificio.Estas patologías han sido producto de la asociación de las hipótesis planteadas; del aporte de humedad por factores externo (iniciador y desencadenante del resto de las patologías) que han hecho trabajar la estructura, la construcción, que al carecer de los refuerzos y juntas de dilatación-movimientos necesarias, tanto para absorver movimientos provocados por aumento de volumen en los materiales que constituyen el edificio o del suelo al expandirse-contraerse, se han manifestado con la aparición de éstas fisuras.



RECOMENDACIONES

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PARA LOS PROBLEMAS EXISTENTES

Para iniciar ésta serie de recomendaciones es necesario comprender que ante la presencia de suelos activos, arcillosos, debemos aprender a convivir con ciertas fisuras, las más pequeñas que no afectan a la integridad del edificio, provocadas por los movimientos que éstos producen.

Como intervención propia para éste caso debemos hacerlo siguiendo un orden, de lo que es posible en lo inmediato avanzando con intervenciones mayores a futuro.

1 - MANTENIMIENTOSaneamiento general, es decir limpieza de vegetación acumulada en canaletas y bocas de desagües pluviales; poda controlada de vegetación en pérgola, canteros, arbustos, y árboles con el objetivo de no afectar al edificio ni a las construcciones pertenecientes al mismo; limpieza periódica general en cuanto a estos puntos.Reparación de pérdida en Tanque Reserva.Sustitución de Tanque Bombeo, actualmente realizado de mampostería armada por tanque de material plástico tricapa, siguiendo las especificaciones técnicas correspondiente a Instalaciones Sanitarias -tanque bombeo-, con su correspondiente protección física (casilla, gabinete, etc. según corresponda).

2 - CLOACAEs fundamental realizar la conexión a red cloacal, eliminando así el aporte excesivo de humedad al suelo en épocas secas y evitando las continuas variaciones de volumen que son tan agresivas a la construcción.

3 - REPARACIONESUna vez realizada la conexión a red cloacal, y reparado pérdidas en tanques, que aporten humedad en forma desmedida, podemos efectuar las reparaciones de fisuras.Reparación y reconstrucción de veredas perimetrales y sus respectivas juntas con previa neutralización del suelo tratado con cal. Las partes reconstruidas se efectuarán en este caso con un contrapiso de HºAº de 5 a 8 cm.En muro perimetral se recomienda el corte parcial en franjas verticales para efectuar refuerzos de columnas con sus respectivas bases, realizados con HºAº, previendo en caso necesario, juntas de dilatación-movimiento.



RECOMENDACIONES

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PARA CONSTRUCCIONES FUTURAS

Ejecutar Vigas de Encadenado inferior y superior. Mampostería reforzada con armaduras y morteros de cemento cada 3 a 4 hiladas.Con la combinación de ambas.Donde hay suelos expansivos, es conveniente que las mamposterías se encuentren cargadas para evitar levantamientos (mamposterías portantes). Para evitar grandes cambios volumétricos del suelo, hay que colocar cimientos a mayor profundidad (donde los cambios de humedad resulten mínimos). Con arcillas muy expansivas y edificios livianos, conviene que las Vigas de Encadenado se separen del suelo, mediante ladrillos huecos con los vacíos hacia el suelo, cascotes sueltos o cualquier otro elemento que genere cámara de aire entre la arcilla y el elemento estructural. De esta manera la arcillado levanta la edificación. PLATEA rígida interior de HºAº: Se logra que la presión del contacto resulte insignificante, dado que la carga se distribuye sobre la totalidad del área cubierta. Al existir una superficie tan grande de contacto entre la platea y el suelo, la expansión de la arcilla encuentra muy poca resistencia y el conjunto se comporta como una unidad. En algunos casos se recomienda colocar nervios (Vigas de Encadenado) que dibujan las paredes para mayor resistencia).

·RECOMENDACIONES EN GENERALSe deberá efectuar un buen saneamiento del barrio, mediante la limpieza de las cunetas, alcantarillas y bocas de tormento. Además se deberá profundizar las cunetas a los efectos de canalizar y retener el agua de lluvia.Las galerías aseguran la estabilidad del suelo.Las veredas perimetrales completamente impermeables y con un ancho superior al metro, colabora para mantener en los suelos cierta constante de humedad. Fundamental es el sellado de las juntas con material elástico. Importante, colocar canaletas en las cubiertas de chapa con caños de lluvia que deriven a bocas de desagües alejadas de las paredes exteriores. Sellándose estas ultimas convenientemente. Colocar árboles pequeños y alejados de la vivienda.Es conveniente colocar buñas en las juntas o encuentro de dos elementos diferentes: a) En todo el perímetro del encuentro de la losa con la mampostería. b) En el encuentro de la mampostería con la carpintería.

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