Articulo Cientifico Patologia de Estructuras

22 In Crescendo. Ingeniería. 2015; 2(1): 22-33

In Crescendo. Ingeniería. 2015; 2(1): 22-33.

Determinación y evaluación De las patalogías Del concreto en columnas, vigas y muros De albañilería

confinaDa Del cerco perimétrico Del Hospital regional eleazar guzmán barrón, cHimbote

Determination anD evaluation of Diseases of concrete columns, beams anD masonry containeD tHe perimeter fence

of regional Hospital eleazar guzmán barrón, cHimbote

Gonzalo León de los Ríos1

Resumen

La presente tesis tiene como objetivo determinar y evaluar las patologías del concreto en columnas, vigas y muros de albañilería confinada del cerco perimétrico del Hos-

pital Regional Eleazar Guzmán Barrón, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento de Áncash, 2015. Este estudio de investigación se desarrolló con la ayuda de planos, ejes y tramos, los cuales, basados en la realidad, facilitaron la aplicación de métodos como cálculos de áreas, que de manera conjunta proporcionaron los resultados, como áreas afectadas, patologías y porcentajes estadísticos de la evaluación total realizada.

Con motivos de mejor Determinación y Evaluación de las Patologías en la Infraestruc-tura del Cerco Perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, estas evaluacio-nes se subdividieron en seis (6) tramos, donde:

• Evaluación cerco perimétrico; tramo N.º 1 = 136.05 m




1 Universidad Católica los Ángeles de Chimbote-Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Inge-

niería Civil. Correo electrónico [email protected].

Determinación y evaluación De las patalogías Del Hospital regional eleazar guzmán Barrón

23In Crescendo. Ingeniería. 2015; 2(1): 22-33



Teniendo como:

• Longitud cerco perimétrico evaluado, tramo 1 al 6 = 824.00 m

Treinta y nueve (39) vanos, doscientos dieciocho (218) paños de muros, doscientos ochenta y seis (286) columnas y doscientos cincuenta y siete (257) vigas, han sido estu-diados a detalle para identificar las fallas existentes y cuantificar el estado actual de las mismas. Finalmente, como conclusión de esta investigación, muestra que todos los ele-mentos de cierre en conjunto del cerco perimétrico representan un 10.84 % de daños por patologías en sus estructuras, los que según evaluación de todo el tramo demostraron que se encuentra en un nivel de severidad moderado.

AbstRAct This thesis aims to identify and evaluate the pathologies of Concrete Columns, Beams and Confined Masonry Walls of Perimeter Fence Regional Hospital “Eleazar Guzman Barron” Nuevo Chimbote district, province of Santa, department of Áncash, 2015. This research study was developed with the help of planes, axes and which sections based on the fact facilitated the application of methods and calculations of areas, which together provided fully get the result as affected areas, pathologies and statistical percentages Total evaluation performed.

Best motif Determination and Evaluation of pathologies in Infrastructure perimeter fence of the Regional Hospital “Eleazar Guzmán Barrón”, these assessments were subdivi-ded into six (6) sections, where:

• Assessment Perimeter Fence; Section No. 1 = 136.05 m.






Having as:

• Assessed Length Perimeter Fence, Section 1 to 6 = 824.00 m.

Thirty-nine (39) openings, two hundred and eighteen (218) panels of walls, two hun-dred eighty-six (286) columns and two hundred fifty-seven (257) beams have been stu-died in detail to identify existing faults and quantify the current state of the same. Where

Gonzalo león de los Ríos


finally the conclusion of this research shows that all elements close together the perime-ter fence representing 10.84% damage pathologies in their structures, such damage as assessed by whole section showed that is at a level of Moderate severity.



IntRODuccIÓn

Los cercos perimétricos empezaron a ser utilizados muchos siglos atrás, siendo funda-mentalmente una de las infraestructuras de mayor importancia a nivel nacional e inter-nacional.

El Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, ubicado en el distrito de Nuevo Chim-bote, provincia del Santa, departamento de Áncash, se localiza a 9º 7’ 6’’ de latitud Sur, 78º 31’ 12’’ de longitud Oeste y a una altura promedio de 42 msnm, con una temperatura máxima que oscila entre 28 ºC, en época de verano, y una temperatura mínima de 14 ºC, en época de invierno.

Fue construido entre 1980 y 1982, teniendo actualmente en sus estructuras una edad de vida de 33 años. Dicho nosocomio está conformado por un edificio central de seis ni-veles y otros de uno, dos y tres niveles, respectivamente. A la fecha, está siendo protegido y delimitado perimétricamente por una infraestructura que fue creada para su protec-ción general, un cerco perimétrico donde actualmente presenta un deterioro considerable respecto en sus diferentes elementos de cierre que lo conforman. Por lo tanto, se tomó la decisión de tomar como base de estudio para la realización del proyecto de tesis esta infraestructura, para lo cual necesariamente se realizará una inspección general, tanto de manera interna como de manera externa, pudiendo así determinar y evaluar los diferentes tipos de patologías que esta presenta respecto a sus elementos de cierre. De esa forma, se quiere obtener estadísticas y resultados del estado actual y condición de servicio, según los tipos de patologías que se encuentren. Por lo anteriormente expresado, el enunciado del problema de investigación es el siguiente:

¿En qué medida la determinación y evaluación de las patologías del concreto en co-lumnas, vigas y muros de albañilería confinada del cerco perimétrico del Hospital Regio-nal Eleazar Guzmán Barrón, permitirán obtener el estado actual y condición de servicio de dicha infraestructura en funcionamiento?

Para dar respuesta al problema, se ha planteado el siguiente objetivo general:

• Determinar y evaluar las patologías del concreto en columnas, vigas y muros de albañilería confinada del cerco perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento de Áncash.

• Identificar y determinar los tipos de patologías del concreto en las columnas, vi-gas y muros de albañilería confinada del cerco perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, depar-tamento de Áncash.



• Evaluar los diferentes elementos y áreas comprometidas que presenten diferentes tipos de patologías, con el fin de obtener resultados mediante porcentajes y esta-dísticas patológicas encontradas en las columnas, vigas y muros de albañilería del cerco perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento de Áncash.

• Mediante los resultados de la evaluación, poder obtener el estado actual y la con-dición de servicio en que se encuentra la infraestructura del cerco perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento de Áncash.

Tomando en consideración la problemática anteriormente mencionada, la presente in-vestigación se justifica por la necesidad de conocer cuál es el estado actual y la condición de servicio de la infraestructura del cerco perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guz-mán Barrón. Teniendo en conocimiento los diferentes tipos de patologías identificadas o encontradas, se plantea iniciar una evaluación mediante determinación de áreas afectadas en los diferentes elementos que la conforman, con el fin de obtener los porcentajes de daños que presenten, los niveles de severidad y la condición de servicio que se observa en la infraestructura del cerco perimétrico.

1. Bases teóricas de investigación

Elementos de concreto armado

Columnas de concreto armado

(Fernández M. 2011). Las columnas de concreto armado son elementos estructurales que soportan tanto cargas verticales (peso propio), como fuerzas horizontales (sismos y vientos), trabajan generalmente a flexo compresión1.

Vigas de concreto armado

(Escalante T. 2013). Las vigas son elementos estructurales de concreto armado, dise-ñados para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, en una sola dirección. Una viga puede actuar como elemento primario en marcos rígidos de vigas y columnas2.

Patologías en elementos de concreto armado

Las causas de las fallas en las construcciones se clasifican, de acuerdo a la American Railway Engineering Association, según su origen en:

• Deficientes estudios de suelos o malas cimentaciones

• Falta de calidad de los materiales empleados

• Falta de experiencia referente a la mano de obra

• Errores en el diseño del proyecto

• Errores durante el proceso constructivo

• Errores y falta de supervisión

• Ataques físicos, químicos o biológicos al concreto



• Mal proceso de mantenimiento

• Mal proceso de reparación

Igualmente, se clasificó los daños según su origen y debido a acciones accidentales o no.

Los daños clasificados son producidos por:

• Ataques químicos

• Ataques físicos

• Ataques biológicos

• Ataques por acciones accidentales

• Deformaciones impuestas

Muros de albañilería

(San Bartolomé A. 2008). El muro de albañilería deberá quedar enmarcado en sus cua-tro lados por elementos de concreto armado verticales (columnas) y horizontales (vigas soleras), aceptándose la cimentación como elemento de confinamiento horizontal para los muros aplicados3.

Patologías en muros de albañilería

(Arango S. 2013). La durabilidad del concreto es la capacidad de mantener la utilidad de un producto, componente, ensamble o construcción, durante un periodo de tiempo. «Ningún material es durable o no durable por sí mismo; Es su interacción con el medio ambiente que lo rodea durante su vida de servicio la que determina su durabilidad» 4.

Además, la evaluación del deterioro del concreto puede realizarse de la siguiente ma-nera:

• Examen visual (Aplicado en este proyecto)

• Ensayos no destructivos

• Extracción de núcleos

• Ensayos de laboratorio

• Materiales y métodos

mAteRIALes Y mÉtODOs

La técnica empleada será la evaluación visual, la cual será determinante para iniciar la toma de datos, y considera como método la recolección de información de la muestra, según el análisis de muestreo.



Por la naturaleza del análisis, el presente estudio reúne las condiciones metodológicas de una investigación tipo aplicada, en razón que se requiere comprender los fenómenos o aspectos de la realidad y condición actual, sin alterarla.

Además, este tipo de investigación es no experimental, porque su estudio se basa en la observación de los hechos en pleno acontecimiento, sin alterar en lo más mínimo ni el entorno ni el fenómeno estudiado.

Es de corte transversal o sincrónica. Y, finalmente, la naturaleza de los datos maneja-dos es de tipo cualitativo, en la cual, la preponderancia del estudio de estos se basa en la cuantificación y cálculo de los mismos.

ResuLtADOs





cOncLusIOnes

En la presente Determinación y evaluación de las patologías del concreto en columnas, vigas y muros de albañilería confinada del cerco perimétrico del Hospital Regional Eleazar Guzmán Barrón, realizadas con el objetivo de obtener el estado actual (nivel de severidad) y condición de servicio, se obtuvieron las siguientes conclusiones:

• El tramo N.° 1, con una longitud de 136.05 m, está conformado por columnas, vigas, muros y vanos. Se concluye que en todos los elementos de cierre el 22.47 % del área se encuentra afectado con patologías de manera moderada. Así mismo, el mayor porcentaje patológico encontrado es de eflorescencia, con un 22.15 %.

• El tramo N.° 2, con una longitud de 151.05 m, está conformado por columnas, vi-gas y muros. Se concluye que en todos los elementos de cierre el 5.57 % del área se encuentra afectado con patologías de manera leve. Asimismo, el mayor porcentaje patológico encontrado es de eflorescencia, con un 42.50 %.

• El tramo N.° 3, con una longitud de 172.72 m, está conformado por columnas, vigas y muros. Se concluye que en todos los elementos de cierre el 7.38 % del área se encuentra afectado con patologías de manera leve. Además, el mayor porcentaje patológico encontrado es de eflorescencia, con un 69.86 %.

• El tramo N.° 4, con una longitud de 140.84 m, está conformado por columnas, vigas y muros. Se concluye que en todos los elementos de cierre el 4.93 % del área se encuentra afectado con patologías de manera leve. Así, también, el mayor por-centaje patológico encontrado es de distorsión, con un 48.08 %.

• El tramo N.° 5, con una longitud de 126.07 m, está conformado por columnas, vigas, muros y vanos. Se concluye que en todos los elementos de cierre el 11.65 % del área se encuentra afectado con patologías de manera moderada. Asimismo, el mayor porcentaje patológico encontrado es de eflorescencia, con un 26.90 %.

• El tramo N.° 6, con una longitud de 97.27 m, está conformado por columnas, vigas, muros y vanos. Se concluye que en todos los elementos de cierre el 20.41 % del área se encuentra afectado con patologías de manera moderada. Asimismo, el mayor porcentaje patológico encontrado es de eflorescencia, con un 18.26 %.

• El tramo total del N.° 1 al N.° 6, con una longitud de 824.00 m, está conforma-do por columnas, vigas, muros y vanos. Se llegó a la conclusión que en todos los elementos de cierre el 10.84 % del área se encuentra afectado con patologías, de manera moderada.

• Sobresale, en todo el tramo, el mayor porcentaje encontrado correspondiente a eflorescencia, con un 30.54 %. El motivo por que esta patología prevalece presen-



tando el mayor porcentaje de cada tramo evaluado, se debe a que los muros de albañilería son los más afectados, caracterizando a estos paños por poseer mayores áreas que las demás estructuras de cerramiento propias del cerco perimétrico.

En los elementos de concreto armado, sin ninguna función estructural, mas no de delimitación y cerramiento arquitectónico, encontrados en los vanos en algunos de los tramos, el 52.02 % del área total se encuentra afectado con patologías, de manera severa.

En los muros de albañilería, encontrados en todos los tramos, el 8.91 % del área total se encuentra afectado con patologías, de manera leve.

En las columnas de concreto armado, encontradas en todos los tramos, el 8.19 % del área total se encuentra afectado con patologías, de manera leve.

En las vigas de concreto armado, encontradas en todos los tramos, el 5.30 % del área total se encuentra afectado con patologías, de manera leve.

ReFeRencIAs bIbLIOGRÁFIcAs

1. Fernández M, Las Estructuras, Scribd [seriado en línea] 2011 [citado 16 enero 2015]. Disponible en: http://es.slideshare.net/masife/tipos-de-estructuras-8559071

2. Escalante T, Vigas de Concreto Armado, Slideshare [seriado en línea] 2013 [citado 17 enero 2015]. Disponible en: http://www.arqhys.com/construccion/vigas-de-con-creto.html

3. San Bartolomé A, Comentarios a la Norma Técnica de Edificación E.070 Albañilería, Sencico [seriado en línea] 2008 [citado 20 enero 2015]. Disponible en: http://www.sencico.gob.pe/gin/pdf/comentariosnormae-070-informe.pdf

4. Arango S, Causa de Daños en el Concreto, Slideshare [seriado en línea] 2013 [citado 23 enero 2015]. Disponible en: http://es.slideshare.net/SergioPap/patologia-del-concreto-causas-de-daos-en-el-concreto

AneXOs



Anexo N.° 1: Algunas fotografías de las patologías en los elementos de concreto armado y albañilería más resaltantes en la evaluación



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