INFORME PRELIMINAR DE UNA PATOLOGÍA ESTRUCTURAL (C) – La ESTRUCTURA VERTICAL en la Inspección Preliminar

patologías en una ESTRUCTURA VERTICALContinuando con nuestra apreciación de la Tipología Resistente de nuestra estructura, ahora veremos la Estructura Vertical desde un punto de vista que nos permita analizar su influencia en los síntomas y la Patología presentada. 

En primer lugar hay que analizar eventualidades de diseño que aunque son válidas con las normas en las manos, no necesariamente son las mejores soluciones desde el punto de vista del comportamiento estructural, muchas de ellas tienen “nombre propio” ya que han salido retratadas muchas veces en las noticias.

patologías en una ESTRUCTURA VERTICAL
Planta Baja Blanda

Cabe indicar que algunas de estos diseños “liberales” están contraindicados en las normativas de zonas sísmicas; sin embargo aún en zonas que no tienen una elevada sismicidad, se llegan a producir cierto tipo de vibraciones y de movimientos producidos por la ejecución de cimentaciones vecinas, sobre todo en el caso de pilotajes hincados; y sobre todo por vías cercanas de gran volumen de tráfico o por el cruce subterráneo de vías de trenes urbanos.

A continuación indicamos a modo de ejemplo unas de esas soluciones de diseño (comentadas) que pueden incrementar las posibilidades de presencia de patologías, y que son las siguientes:

El caso de la “Planta baja blanda”, es decir la situación en que la planta baja presenta una altura o luz libre de pilares más de 15% superior a las demás plantas, lo que suele ser una costumbre arquitectónica en edificios públicos, comerciales o de oficinas, ya sea porque se pretende presentar una entrada majestuosa o porque se haya previsto un mezzanine en determinadas zonas y en otras no.

Esta irregularidad del sistema estructural provoca una disminución de rigidez en esa planta, provocando una concentración de deformaciones debido a la reducción consecuente de ductilidad; claro que la normativa tiende a proponer en el proceso de cálculo el incremento de la ductilidad local de esa planta para mantener una ductilidad a nivel global, pero su consecución no siempre se da de forma adecuada.

 

patologías en una ESTRUCTURA VERTICAL
Marquesinas

Evidentemente este fenómeno distorsionador del sistema estructural suele provocar deformaciones diferenciales entre los elementos exentos interiores y los de la envolvente o exterior del edificio, que generalmente presentan una mayor rigidez en uno de sus ejes ortogonales al estar coartados por la fachada del edificio, reduciendo significativamente su posibilidad de pandeo.

La disposición de un semisótano, sea este el único nivel de subsuelo o no. El semisótano suele tener determinadas justificaciones arquitectónicas, como el de aprovechar la luz natural en una planta bajo tierra, el de favorecer el acceso con una escasa disposición de rampa, ect.

En este caso la variable estructural que predispone un comportamiento diferencial está en la concentración de esfuerzos que se presenta en los tramos cortos de pilares que se dan entre la cota enterrada (muro) y el forjado de planta baja, fenómeno conocido como “columna corta”.

La disposición de marquesinas no incluidas en el proyecto original, generalmente producen en los pilares en que se anclan un sobreesfuerzo para el que no fueron diseñados, y que generalmente se resuelven de forma puntual y a veces sin soluciones de continuidad por estética que resultan ser insuficientes de cara a mantener una respuesta y comportamiento global de la estructura.

La disposición en una estructura de hormigón armado de núcleos con pilares metálicos para reducir dimensiones de la estructura vertical que crea una zona de rigidez y comportamiento diferenciado; generalmente suele darse en zonas de huecos en los forjados como núcleos de ascensores o escaleras y patios de luz.

Los casetones, suelen ser elementos que más bien van adosados a la estructura, y que muchas veces no se han contemplado como parte de esta, tan sólo representan y se han considerado como una carga sobre la cubierta en el proyecto de estructura; sin embargo son elementos que pueden transmitir un nivel adicional de carga de viento que a veces no es considerado o que no se hace su adecuada consideración como carga horizontal.

Los cambios bruscos de secciones en los pilares, suelen presentar varios tipos de problemas, como el correcto anclaje de las barras que no tienen continuidad o una adecuada transición en el estribaje (armadura transversal). Evidentemente el cambio brusco de sección representa un cambio de rigidez estructural que puede provocar una concentración de esfuerzos a la que debe darse un efectivo confinamiento, y la falta de detalles adecuados en los planos del proyecto, generalmente provocan soluciones inadecuadas y apuradas durante la ejecución.

patologías en una ESTRUCTURA VERTICALOtro caso a considerar es el comportamiento anómalo que pueden presentar los pilares apeados (que nacen o arrancan de una viga), generalmente cuando un pilar apeado tiene más de dos plantas suele presentar problemas de ejecución debido al canto de viga demandado por la longitud de anclaje necesaria para su armadura longitudinal. Esto sin considerar los desplazamientos verticales de los nudos estructurales correspondientes a dicho elemento que pueden cambiar la transmisión de esfuerzos realmente considerada de manera ideal en el cálculo de la estructura, y que en algún caso podría incluso poner en tracción al pilar apeado.

Todas las estructuras son diferentes, el mismo proyecto arquitectónico es su primer condicionamiento estructural, al que suele dársele soluciones personalizadas de acuerdo a la experiencia y conocimiento del proyectista de estructuras; por lo tanto es difícil precisar los elementos que pueden condicionar la tipología resistente de cara a unos síntomas patológicos; lo que si podemos afirmar es que cualquier elemento o conjunción de elementos estructurales que pueda provocar un cambio de rigidez, un cambio de ductilidad, una concentración de esfuerzos, que modifique significativamente la regularidad del sistema estructural en planta o en alzado, debe ser considerado como factor potencial de síntomas patológicos.

Seguiremos en un futuro post con el resto de la Estructura (Vertical y Horizontal). . . .

 Ver ► INFORME PRELIMINAR DE UNA PATOLOGÍA ESTRUCTURAL (D) – La ESTRUCTURA HORIZONTAL en la Inspección Preliminar.

Ingeniero de Caminos Canales y Puertos por la Universidad Politécnica de Madrid - España, especializado en Patología de Estructuras.

Comments (5)

  • Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 13 septiembre, 2011

    Excelente artículo, muchas gracias por compartir. A mi siempre me sorprendió los enormes esfuerzos que se pueden generar a partir de los asentamientos diferenciales

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 13 septiembre, 2011

      Hola Yuri, efectivamente los asientos diferenciales cambian radicalmente los diagramas de esfuerzos, dándose el caso de cambios de signo en cortantes y momentos que lógicamente ocasionan problemas de fisuración por deficiencia de armado en las zonas que se ven traccionadas, cuando deberían estar comprimidas; a veces es un galimatías de esfuerzos y nada que ver con los cálculos originales. Un saludo y gracias por tus comentarios.

  • Reply adeluna100 - 13 septiembre, 2011

    Mil gracias por el aporte.

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 13 septiembre, 2011

      Gracias a ti adeluna100 por tu comentario y tu atención. Un saludo.

  • Reply miguel angel - 13 febrero, 2014

    Me gustaria saber si usted ha realizado algun tipo de estudio de las repercusiones que puede tener el cultivo de champiñon en un semisotano para las vigas de hormigon. Tengo entendido que el compos produce co2 y esto combinado con la humedad produce a largo plazo calcificacion en las vigas, dejando los alambres al descubiero. Esto es asi? Cuanto tiempo tarda en producirse este proceso en las vigas? Muchas gracias

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