IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero
Lesiones y sntomas en estructuras de acero y madera
Begoa Serrano Lanzarote
Jornadas tcnicas:
REHABILITACIN DE EDIFICIOS INSPECCIN Y EVALUACIN ESTRUCTURAL, ENERGTICA Y
DE ACCESIBILIDAD DE EDIFICIOS EXISTENTES. INFORME DE
CONSERVACIN DE EDIFICIOS Y EVALUACIN ENERGTICA,
ICE
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero y madera
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero y madera
LESIN Manifestacin observable de un proceso constructivo. Las causas de las diferentes lesiones son los agentes que dan lugar al proceso patolgico. Orgenes: Mecnico: peso propio, sobrecargas de uso, viento, nieve,
sismo, impacto, desgaste, .... Higrotrmico: agua, hielo, variacin trmica y de humedad,
condensacin, retraccin plstica, Qumico: oxidantes, cidos, sales, incompatibilidad
qumica,... Biolgico: insectos, aves, plantas, hongos, Clasificacin: Fisuras, grietas, roturas o desprendimientos Humedades: puede ser humedad, filtracin o condensacin Deformaciones y movimientos: desplomes, flechas, asientos,
pandeos, alabeos, abombamientos o descuadres Material degradado: degradacin, erosin, eflorescencias,
corrosin, suciedad, costras, decoloracin, pudricin, desintegracin, deterioro, espectros, coqueras, ampollas y/o ptinas
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero
Hierro: metal qumicamente puro o aleaciones con muy bajo contenido en carbono (entre 0,02 y 0,04%). Es blando, maleable y no templable. Como variantes est
Hierro forjado Hierro pudelado
Fundicin (hierro colado): contenido de carbono superior al 2% tiene dureza, fragilidad, resistente a la corrosin y poca resistencia a traccin Acero: contenido de carbono entre 0,02 y 0,04 y el 2% Es templable y duro Variante: acero dulce Alto contenido en nitrgeno (favorece el envejecimiento del material) Ms riesgo de corrosin TCNICAS DE UNIN
Roblonado Atornillado Soldadura Anclajes.
MATERIALES UTILIZADOS
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Soportes y pilares: trabajan a compresin. Pilares de fundicin Perfiles laminados
Simples (I, H) Combinados (2U, 2L,..)
Perfiles tubulares Circulares Rectangulares Cuadrados
Vigas y forjados: trabajan a flexin y a cortante. Vigas Viguetas Chapas Tirantes: trabajan a traccin, colgadas, atirantadas o de arcos. Barras de fundicin acero templado Perfiles laminados o cables rgidos o flexibles Formas trianguladas Cerchas Estructuras estreas o mallas espaciales con rigidez tridimensional.
TIPOLOGAS DE ELEMENTOS DE ACERO
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Deformaciones y movimientos de la estructura Vibraciones, flechas excesivas, desnivelaciones, abolladuras, abombamientos, pandeo, flechas por acumulacin de cargas
Rotura de elementos estructurales: colapsos totales o parciales por las propias caractersticas del material u operaciones incorrectas durante la ejecucin Procesos qumicos. Degradacin del material por corrosin u oxidacin
Oxidacin previa Corrosin qumica Corrosin electroqumica (procesos de deterioro ms comn)
PATOLOGA
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DEFORMACIONES Y MOVIMIENTOS Lesin/sntoma Flechas excesivas Localizacin vigas y viguetas Causa Por cargas y sobrecargas verticales excesivas
Acumulacin de agua por fallo en la evaluacin o la propia flecha excesiva
Acumulacin de nieve Acumulacin de polvo
Error en el proyecto (dimensionado, hiptesis de clculo) Error de ejecucin (elemento no conforme a proyecto, coacciones
extremas no concordantes con las hiptesis de proyecto)
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DEFORMACIONES Y MOVIMIENTOS Lesin/sntoma Pandeo Localizacin soportes, elementos a compresin en estructuras trianguladas, en alas comprimidas en elementos a flexin, tirantes por inversin de esfuerzos Causa Por cargas y sobrecargas verticales excesivas Error en el proyecto (dimensionado, hiptesis de clculo) Error de ejecucin (elemento no conforme a proyecto, coacciones
extremas no concordantes con las hiptesis de proyecto)
Lesin/sntoma Alabeos Localizacin vigas y soportes Causa Esfuerzos no previstos en proyecto (torsiones, fuera de plano) Error en el proyecto (hiptesis de clculo) Error de dimensionado en los rigidizadores
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero DEFORMACIONES Y MOVIMIENTOS
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero DEFORMACIONES Y MOVIMIENTOS
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero DEFORMACIONES Y MOVIMIENTOS
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero DEFORMACIONES Y MOVIMIENTOS
Lesin/sntoma Vibraciones Localizacin forjados y vigas, en pisos altos de edificios de gran altura Causa Excesiva flexibilidad unida a solicitaciones dinmicas (viento, paso
personas, trfico, instalaciones de aire, puentes gura,) Efectos de tipo aerodinmico en estructuras esbeltas
Lesin/sntoma Abolladura del alma Localizacin vigas de alma esbelta y rigidizadores Causa Error en el proyecto (falta de rigidizacin) Cargas concentradas no previstas Esbeltez excesiva de los rigidizadores
Lesin/sntoma Desnivelaciones en cabeza de pilares y flexin de elementos horizontales Localizacin soportes y vigas de estructuras porticadas Causa Movimientos del terreno por asientos, obras prximas Errores de ejecucin
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ROTURAS Lesin Rotura por fatiga (rotura por ciclos de carga y descarga, esfuerzos variables en el tiempo) Sntoma marcas de playa o estra en la superficie de la fractura y colapso total o parcial (sin haberse detectado) Localizacin Elementos estructural o piezas de unin Causa Detalles inadecuados Ejecucin de taladros por punzonado con cargas dinmicas Uniones inadecuadas Defecto del acero Esfuerzos alternado o de igual signo pero de magnitud fuerte
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero ROTURAS
Lesin Desgarro laminar Sntoma rotura frgil en estructuras soldadas por la retraccin del material de aportacin Localizacin elementos soldados y piezas unidas en perpendicular y piezas de unin Causa Uso de material susceptible Uniones en perpendicular muy coaccionadas con mucho material de
aportacin Uniones inadecuadas
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero PROCESOS QUMICOS DE CORROSIN Y OXIDACIN
Lesin/sntoma Corrosin qumica Sntoma Deterioro superficial, disminucin de espesor, prdida de material, cambios de color Localizacin elementos en contacto con ambiente agresivo Causa Ataque por reacciones qumicas con el medio (no electrolito) Disolucin del hidrxido del hierro formado a partir del xido en
solucin hmeda de bajo pH.
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PROCESOS QUMICOS DE CORROSIN Y OXIDACIN Lesin/sntoma Corrosin electroqumica Sntoma cambios de color, formacin de oxido superficial, deterioro superficial con disminucin de espesor, prdida de material, roturas locales en uniones o en otros elementos por el aumento del volumen de los xidos de hasta 10 veces Localizacin elementos al exterior o en exposicin la humedad (locales hmedos), reas cercanas a bajantes o desages, en contacto con el yeso, penetraciones de vigas en paredes desde el exterior, arranque de pilares Causa Corrientes elctricas entre dos zonas del metal por: Diferencias de concentracin de oxigeno Diferencias de concentracin salina, de pH, .. (estructuras
enterradas) Heterogeneidades fsicas como diferencias de temperatura grandes Contacto con elementos metlicos de diferente potencial con
formacin de par galvnico o por heterogeneidad en la fase metlica.
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Acero PROCESOS QUMICOS DE CORROSIN Y OXIDACIN
Lesin/sntoma Corrosin electroqumica
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Madera
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Madera
Elementos lineales Verticales a compresin: pilares Horizontales a flexin: vigas y viguetas
Verticales entramados Sin relleno: Tornapuntas, codales y riostras Con rellenos de adobe, yesones. Mampostera y fbrica de ladrillo
Forjados horizontales unidireccionales
Tablero superior Doble tablero Entrevigado Artesonado
Cubiertas Correas Pares Chercha de par y pendoln Chapiteles
TIPOLOGA
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Hongos xilfagos Insectos de ciclo larvario Insectos sociales
Ataque abitico Agentes atmosfricos o meteorolgicos Productos qumicos Accin del fuego
Origen mecnico.
Singularidades de la madera Deformaciones Roturas Capacidad mecnica residual insuficiente Arrisotramiento insuficiente
Lesiones en las uniones
Degradacin del material Mecnicas
LESIONES Y SUS SNTOMAS
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Hongos xilfagos Hongos cromgenos Mohos
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Hongos xilfagos Hongos de pudricin
Pudricin blanca o fibrosa
Pudricin parda o cubica
Pudricin blanda
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Insectos de ciclo larvario Xilfagos colepteros
Anbidos- carcoma Cerambcidos (carcoma grande) Lctidos(polilla) Curculionidos (gorgojo de la madera) Bostrchidos
LESIONES Y SUS SNTOMAS
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Insectos de ciclo larvario Xilfagos colepteros
Anbidos (carcoma)
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Insectos de ciclo larvario Xilfagos colepteros
Cerambcidos (carcoma grande)
Lctidos(polilla)
LESIONES Y SUS SNTOMAS
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Insectos de ciclo larvario Curculionidos (gorgojo de la madera)
Bostrchidos
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Insectos sociales Termitas
LESIONES Y SUS SNTOMAS
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque bitico
Insectos sociales Termitas
LESIONES Y SUS SNTOMAS
Pruebas para deteccin: Destornillador, punzn y taladro Permite tantear rpidamente si existe degradacin bajo la superficie externa de la madera. En zonas de poco espesor sirve para conocer la profundidad del ataque. Haciendo palanca con un destornillador puede extraerse muestras de madera atacadas para la identificacin posterior del agente xilfago.
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Origen fsico. Degradacin del material Ataque abitico
Agentes atmosfricos o meteorolgicos Fotodegradacin Accin del agua
Accin del fuego
LESIONES Y SUS SNTOMAS
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Origen mecnico. Singularidades de la madera
Alteraciones de la fibra. Nudos, crecimiento irregular, doble albura, entrecorteza,...
Grietas. Fendas, atronaduras, mermas, patas de gallo,..
LESIONES Y SUS SNTOMAS
IDENTIFICACIN DE DEFICIENCIAS, LESIONES Y SNTOMAS Madera
Origen mecnico. Deformaciones Roturas Capacidad mecnica residual insuficiente Arrisotramiento insuficiente
LESIONES Y SUS SNTOMAS
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Lesiones en las uniones Degradacin del material Mecnicas
LESIONES Y SUS SNTOMAS