“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C”

Primer Congreso Proyectos de Ingeniería Estructural, AICE

117/05/2012

INTRODUCCIÓN“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C”

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Introducción.

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• Edificio de 17 pisos + 2 subterráneos, con daños concentrados en los ejes 13C, 15C y 20C.

• Dos ejes resistentes en sentido longitudinal ubicados en el eje central de la estructura y 14 en el sentido transversal distribuidos regularmente.

Planta Subterráneo 1.

Introducción.

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• Debido a los daños, se observa una rotación del edificio hacia los ejes ya nombrados.

Planta girada, piso 17. Fuente: Ausenco Sandwell

EJE 13C• Sección tipo T.• Daño longitudinal en el sector del

alma.• Armadura a la vista, hormigón

triturado.• Debido al daño el muro quedó con

una deformación vertical permanente de 24 mm.

• Carga axial estática inicial: 409 [ton]

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EJE 15C• Sección rectangular.• Armadura a la vista, hormigón

triturado.• Debido al daño el muro quedó con

una deformación vertical permanente de 75 mm.

• Carga axial estática inicial: 673 [ton]

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EJE 20C• Sección tipo L.• Daño longitudinal en el sector del

alma.• Armadura a la vista, hormigón

triturado.• Debido al daño el muro quedó con

una deformación vertical permanente de 58 mm.

• Carga axial estática inicial: 407 [ton]

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METODOLOGÍA“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C”

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Metodología.

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• Se decide utilizar un sistema de gateo hidráulico para devolver los estados tensionales de diseño a la estructura, tratando de restituir la deformación vertical en los ejes dañados.

Elementos de gateoen eje 15C.

Metodología.

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• La instrumentación de la propuesta abarcó las mediciones de los siguientes parámetros:– Deformaciones axiales en muros.– Variación de ancho de grieta existente.– Inclinaciones de muros.– Inclinaciones de losas.– Levantamiento de puntos de gateo.– Deformación unitaria en pilares de soporte de los gatos.

• La aplicación de las cargas fue de manera incremental y alternada de tal forma de hacer que la recuperación fuera regulada y proporcional en cada instante para cada muro, en incrementos de entre 100 y 150 toneladas, fijando placas metálicas entre incrementos para mantener los estados de tensión.

Metodología.Instrumento para medir levante en muros.

Instrumento para medición de ancho de grietas

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La medición de estos datos se hizo con un equipo hasta el momento inexistente en Chile, y actualmente en posesión de IDIEM.

Metodología

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• Adicionalmente, se refuerzan los muros críticos con mantos de fibra de carbono para prevenir daños por el gateo.

RESULTADOS“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C”

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Resultados.

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Estado inicial

EjeCarga Axial Δ vertical Δ horizontal

Peso propio [ton] Inicial [mm] Piso 17 [mm]13C 409.2 24 134.415C 673.5 75 133.920C 407.3 58 170.1

Resultados.

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18 de noviembre

EjeFuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal

Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] % recuperación Piso 17 [mm] % recuperación

13C0 - 0.0% 0 0.0% 134.4 0.0%

150 - 36.7% 6.63 27.6% 122.3 9.0%

15C0 - 0.0% 0 0.0% 133.9 0.0%

150 - 22.3% 9.06 12.1% 121.1 9.6%

20C0 - 0.0% 0 0.0% 170.1 0.0%

50 - 12.3% 4.54 7.8% 158.0 7.1%

Resultados.

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19 de noviembre

EjeFuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal

Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] % recuperación Piso 17 [mm] % recuperación

13C150 - 36.7% 6.69 27.9% 120.0 10.7%330 - 80.6% 19.59 81.6% 82.6 38.5%

15C150 - 22.3% 9.21 12.3% 118.0 11.9%340 - 50.5% 33.39 44.5% 70.9 47.1%

20C50 - 12.3% 4.68 8.1% 152.4 10.4%

220 - 54.0% 23.73 40.9% 92.0 45.9%

Resultados.

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23 de noviembre

EjeFuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal

Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] % recuperación Piso 17 [mm] % recuperación

13C330 - 80.6% 20.25 84.4% 82.4 38.7%350 - 85.5% 21.45 89.4% 70.7 47.4%

15C340 0 50.5% 33.3 44.4% 76.2 43.1%400 20 59.4% 39.54 52.7% 59.7 55.4%

20C220 0 68.7% 31.82 54.9% 98.7 42.0%280 20 103.1% 50.91 87.8% 76.9 54.8%

Resultados.

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24 de noviembre

EjeFuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal

Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] % recuperación Piso 17 [mm] % recuperación

13C350 - 85.5% 24.63 102.6% 72.6 46.0%380 - 92.9% 32.64 136.0% 28.4 78.9%

15C400 20 59.4% 43.08 57.4% 61.8 53.8%680 80 100.9% 71.43 95.2% 10.7 92.0%

20C280 20 68.7% 31.82 54.9% 80 53.0%420 60 103.1% 50.91 87.8% 15.8 90.7%

Resultados.

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Comparación, estado inicial y final.

Eje FechaFuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal

Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] % recuperación Piso 17 [mm] % recuperación

13C17-11-2010 0 - 0.0% 0 0.0% 134.4 0.0%24-11-2010 380 - 92.9% 32.64 136.0% 28.4 78.9%

15C17-11-2010 0 - 0.0% 0 0.0% 133.9 0.0%24-11-2010 680 80 100.9% 71.43 95.2% 10.7 92.0%

20C17-11-2010 0 - 0.0% 0 0.0% 170.1 0.0%24-11-2010 420 60 103.1% 50.91 87.8% 15.8 90.7%

REFUERZOS Y REPARACIONES“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C”

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Refuerzos y reparaciones

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• Posterior al gateo, se procede a reforzar los elementos críticos, ensanchando muros y confinando las cabezas de compresión y confinando con mantos de fibra de carbono.

Confinamiento de cabeza de muro.

Refuerzos y reparaciones

22Ensanchamiento de muro.

Refuerzos y reparaciones

23Confinamiento de cabeza de muro con manto de fibra de carbono.

CONCLUSIÓN“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C”

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Conclusión.

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• Recuperación del estado tensional de peso propio del edificio. Se restituye la capacidad de soporte original de los muros dañados y muros vecinos.

• Recuperación de casi la totalidad del desplazamiento vertical de los muros.

• Recuperación de casi la totalidad del desplazamiento horizontal de los muros.

• Cierre de las fisuras de los muros dañados.• Se cumplen las predicciones de recuperación geométrica realizadas

por AUSENCO, con valores similares a los de carga originales de peso propio del edificio.

• Se refuerza con fibra de carbono las zonas críticas de todos los muros del primer subterráneo.

Agradecimientos.

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• SOCOVESA por la decisión de efectuar el proyecto de gateo y la información proporcionada sobre datos del gateo.

• AUSENCO SANDWELL por la participación protagónica en la rehabilitación del edificio y en los procesos de análisis para lograr los resultados vistos, y en especial a Primo Cajiao y John Sherstobitoff por su profesionalismo y seriedad en los temas tratados.

• IDIEM por la participación en el gateo de la estructura e información proporcionada sobre mediciones e informes del gateo y supervisión de la obra.

Agradecimientos.

27Premio al mérito – Levantamiento por gateo de edificio El Parque, Cuerpo C

Consulting Engineers of British Columbia – 2011 Awards for Engineering Excellence