MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS

MANUAL DE
EVALUACIÓN DE
VIVIENDAS
Orlando Vigouroux J.
ARQUITECTO
aeaxr
Asociación de Escuelas de Arquitectura por la Reconstrucción
00 INTRODUCCIÓN
COLABORADORES Jose Miguel Armijo / Paloma Gonzales /
Leyla Musleh Zaro / Consuelo Fuentes / Eduardo Perez /
José Manuel Velez / Oltmann Ahlers
Reconocimiento – Sin Derivar – No comercial: El
material creado por usted puede ser distribuido, copiado y
exhibido por terceros si se muestra en los créditos. No se
puede obtener ningún beneficio comercial. No se pueden
realizar obras derivadas.
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01 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
A. Sistemas de tierra
1. Adobe
2. Quincha
B. Albañilería
1. Albañilería simple
2. Albañilería armada
3. Albañilería reforzada
C. Edificios en altura
D. Tabiquería
E. Poste y viga
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02 COMPORTAMIENTO ANTE FUERZAS
DINÁMICAS
A. Conceptos básicos
B. Comportamiento de las edificaciones
1. Movimiento perpendicular al muro
2. Movimiento paralelo al muro
C. Grietas y fisuras
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03 TIPOS DE DAÑOS
A. Grietas
B. Adobillo salido en quincha
C. Edificio con puerta descuadradas
D. Desprendimiento de entrepisos
E. Deformaciones en la techumbre
F. Desprendimiento de antetecho
G. Bigote profundo
H. Ruptura por diferentes materiales
I. Desprendimiento de un muro
J. Desaplome de un muro
K. Caída de tabique pesado
L. Elemento de hormigón armado con
fierradura a la vista
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04 EJEMPLOS
A. Desprendimiento de muro
B. Desprendimiento de antetecho
C. Chicoteo
D. Adosamiento
E. Caída de tabique de ladrillo
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05 CONSIDERACIONES PRÁCTICAS
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MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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00
01
INTRODUCCIÓN
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
El presente Manual ha sido promovido y su impresión financiada por la Asociación
de Escuelas de Arquitectura por la reconstruccion, como una forma de ayudar
a la capacitación de los estudiantes universitarios del área de la Arquitectura,
Ingeniería, Diseño y Construcción, en sus visitas a terreno luego del terremoto del
27 de Febrero de 2010.
Su texto fue preparado por el arquitecto Orlando Vigouroux Jaime y es un
resumen de las charlas dictadas para los estudiantes.
Es importante señalar que el objetivo de este Manual no es para que
los afectados autoevalúen la situación de su edificio. Los estudiantes
universitarios a quien está dirigido, podrán tener en él una primera opinión
del estado de las edificaciones. Los diagnósticos finales realizados por estos
grupos se llevan a cabo contando con varias opiniones de expertos que los
acompañaran.
Objetivos pedagógicos y pasos a seguir
Antes de analizar los daños de una edificación es necesario hacerse una
idea de la estructura del edificio que analizaremos. No siempre es posible
conseguirse los planos del edificio, sin embargo es fácil desterminar el sistema
constructivo y diferenciar, dentro de él, los elementos estructurales y los que
no lo son. Este es el primer paso.
Teniendo claro lo anterior,se debe analizar el lugar o elemento donde se
encuentra la falla, considerando el trabajo estructural que éste hizo ante el
movimiento. Este manual pretende entregar los conocimientos para hacer esa
reflexión.
Con los dos criterios anteriores, se pasará a estudiar las características de la
manifestación (ruptura, grieta, fisura, etc.) que se va a juzgar: dimensiones,
forma, ángulo, etc.
Recordemos que la gran mayoría de las anomalías pueden ser reparadas, unas
a bajo costo, otras demandando muchos recursos, pero lo importante, en una
primera instancia es juzgar el peligro inminente que éstas pudieran representar
para sus moradores.
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A
SISTEMAS DE TIERRA
A continuación se verán los sistemas constructivos más comunes dentro del área
en que se harán las evaluaciones de daños del terremoto.
1.ADOBE
En el Adobe la resistencia estructural
la da el muro, constituido por bloques
de barro sin cocer y paja. Los muros
son de grandes espesores, entre 40
y 80 centímetros. En este sistema
es clave la ligazón entre los muros
perpendiculares. Para lograrlo debe
existir una buena traba entre los
bloques de adobe de un muro y el
perpendicular. Es importante tener
plantas lo más simétricas posible para
evitar torsiones . Los techos aportan
un peso que ayuda a que los muros
trabajen unidos.
Los vanos deben ser pequeños, en
relación a la superficie de los muros y
provistos de dinteles, normalmente de
madera.
2.QUINCHA
Se trata de un sistema que se
encuentra con frecuencia en barrios
antiguos de Santiago. Esta constituido
por una estructura de entramado de
madera de grandes escuadrías: 4x4”,
6x6”, que en su gran mayoría han sido
rellenadas por bloques delgados de
barro crudo (adobillos), que cumplen
la función de otorgar una buena
aislamiento termoacústica, pero que
no son estructurales. La estructura
resistente de la quincha es la madera,
lo que hace que sea muy flexible,
y por lo tanto no tiene dificultades
para trasladar las fuerzas de inercia
provocadas por el sismo, al suelo. Por
la presencia de los adobillos, es común
que muchas personas se refieran a
este sistema, equivocadamente, como
de “adobe”, pero como se explicó, su
morfología y comportamiento es muy
difiente.
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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ALBAÑILERÍA
3. ALBAÑILERIA REFORZADA
1. ALBAÑILERIA SIMPLE
Los elementos resistentes son los
muros, comúnmente fabricados con
ladrillos de arcilla (artesanales o
hechos a maquina) y confinados por
una cadena y pilares de hormigón
armado.
albañilería, siendo prácticamente parte
de ella. Es importante no confundir
las cadenas con las vigas (usadas
en otros sistemas constructivos)
diseñadas para salvar luces y trabajar
a flexión.
La cadena debe ser continua sobre
el muro de ladrillos, uniendo los
ejes perpendiculares y formando
cuadriláteros cerrados.
Un error frecuente es sacar los ladrillos
del muro y hacer que la antigua
cadena trabaje como viga, la que
podría colapsar por flexión y afectar la
estructura completa del edificio.
Son construcciones de ladrillo que
no tienen refuerzos de hormigón
armado y que la resistencia frente a
los movimientos sísmicos se basan
en la capacidad de transferir los
esfuerzos de corte a través de pilares
de ladrillos en las esquinas y, a modo
de contrafuertes, en los paños, para
reducir la flexión lateral de los muros.
Como toda estructura de masa, es
muy rígida. El comportamiento sísmico
de la albañilería simple depende de
la cohesión en las esquinas, y del
diseño, que contemple una buena
proporción entre el ancho de muro y
altura del mismo, vanos pequeños y
muros perpendiculares que arriostren
la edificación. Los puntos más
sensibles de la albañilería simple
son: las cornisas o antetechos, el
desprendimiento de muros en las
esquinas y el agrietamiento por corte
de los muros, ante esfuerzos paralelos
al muro.
Las cadenas son elementos que no
salvan luces, son solidarios con la
Cadena
Albañilería
Pilar
Pilar H.Armado
B
Sobrecimiento
2. ALBAÑILERIA ARMADA
En un sistema constructivo de
Albañilería Armada, los elementos
resistentes son los muros, constituidos
por bloques de Hormigón o ladrillos
hechos a máquina, que permiten poner
barras de acero en su interior. Los
refuerzos se producen por las barras
de acero antes señaladas -puestas
en posición vertical-, y en la horizontal
entre las hiladas que indica la norma.
Los muros deben estar rematados en
la parte superior de cada piso por una
cadena de hormigón armado. Puede
que la cadena no se vea por estar
enchapada.
6
C
Cadena
Albañilería
Sobrecimiento
Enfierradura
verticales
Escalerilla
horizontal
EDIFICIOS EN ALTURA
La estructura de la mayoría de los
edificios de 5 ó más pisos, está
compuesta de muros estructurales
en las direcciones principales –ejes
perpendiculares-, en toda el área de
la construcción. Su diseño busca una
simetria en planta, ya que la ésta es
una condición importante para impedir
los esfuerzos de torsión que pudieran
producir las fuerzas dinámicas del
sismo. Se suele aprovechar las cajas
de escaleras y ascensores para
establecer un núcleo rígido. Son
elementos estructurales los pilares
y vigas que van entre los muros
estructurales y las losas, que actúan
como diafragmas rígidos. Siendo el
resto de las divisiones tabiques no
estructurales.
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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D
02
TABIQUERÍA
Se denomina tabique a un muro
delgado constituido por pies derechos,
soleras y diagonales (si no tienen
revestimientos estructurales, como el
OSB). Los elementos estructurales
pueden ser de madera de escuadrías
de 2x3”, o 2x4”, actualmente se han
reemplazado por elementos de metal,
tipo Metalcón o Volcometal. Los
tabiques se utilizan en edificios como
divisiones no estructurales de espacios
mayores.
COMPORTAMIENTO ANTE
FUERZAS DINÁMICAS
Los puntos más sensibles de los
tabiques son: las deformaciones por
falta de diagonales o falta de anclajes
eficientes para la unión al piso.
Este sistema necesita tener
paneles muy cercanos en los ejes
perpendiculares, para amarrar
la estructura ante movimientos
dinámicos.
A
Todo empuje horizontal aplicado a un
cuerpo se considera como una fuerza
de inercia aplicada en su centro de
masa en la dirección y sentido del
empuje. Si el centro de masa está lejos
del suelo se producirá un momento
flector mayor. Si esta cerca del suelo,
como el caso del mono porfiado
(figura01). El momento es pequeño ya
que el brazo es casi nulo, por lo tanto
es difícil de tumbar. En otro caso, el
luchador de Sumo (figura02) aumenta
su estabilidad flexionando sus rodillas y
de esa manera su centro de masa baja
y el momento que podría producir su
rival al empujarlo, se reduce.
Como sistema constructivo, el uso
de paneles o tabiques da origen a
edificaciones en que los módulos se
estructuran en base a los tabiques o
paneles perpendiculares, que están
a aproximadamente 3 metros entre
si, y a uniones entre ellos. El sistema
acepta la construcción en altura
media denominándose Sistema de
Plataforma.
E
CONCEPTOS BÁSICOS
figura 1
figura 2
H
H1/2
POSTE Y VIGA
Los elementos resistentes son las
vigas que toman las cargas estáticas
y las flexiones dinámicas. Las
columnas o postes son los llevan los
esfuerzos de compresión al suelo.
No es imperativo que la estructura
señalada coincida con el cerramiento,
lo que permite tener grandes vanos.
En el caso de estas construcciones
lo principal es revisar el estado de las
uniones de los elementos estructurales
y tener presente que los paramentos
verticales no son estructurales.
B
COMPORTAMIENTO DE LAS EDIFICACIONES
Los sismos son movimientos en
diferentes direcciones y sentidos que
se manifiestan a nivel del terreno de la
edificación. Para efectos del análisis
sísmico, las fuerzas generadas por
el temblor las descompondremos en
fuerzas perpendiculares y paralelas
a los ejes principales del edificio, de
esta manera podremos analizar el
fenómeno ante las circunstancias más
desfavorables.
La fuerza de inercia que genera el
impulso sísmico se considerará a
la altura del centro de masa de la
edificación, que en una casa de un piso
estará ligeramente bajo la cadena.
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MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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Un muro sometido a un movimiento
perpendicular a su eje, al recibir un
impulso en el centro de masa del muro,
deberá transmitir las fuerzas de inercia
-proporcionales al peso del muro- al
terreno de fundación por flexión
horizontal, apoyado en un extremo
en el sobrecimiento y por el otro en
la cadena, la que debe su estabilidad
a sus uniones con pilares y cadenas
perpendiculares.
Al recibir la aceleración del sismo, el
peso del muro da origen a fuerzas de
inercia horizontales, las que deberán
ser trasmitidas por la parte superior a
la cadena y abajo al sobrecimiento.
Para entregar esas fuerzas, el muro
esta constituido por varios paños
o machones. Como todos están
ligados superiormente a la cadena, su
10
C
deformación superior será la misma
comparada con la base, pero sus
rigideces serán diferentes según la
proporción entre el largo y el alto.
La transmisión de cada machón se
realizara mediante un trabajo de flexión
y corte. Los machones cuya proporción
entre ancho y alto es de esbeltez
tomara mayores flexiones; si no hay
grandes diferencias entre altura y la
base, trabajara mayormente a corte.
te
co
r
te
co
r
te
co
r
n
xi
ó
fle
te
co
r
fle
xi
ó
fle
Trabajo de flexión
2.MOVIMIENTO PARALELO AL MURO
Muros sometidos a un sismo en la
dirección de su eje.
n
1.MOVIMIENTO PERPENDICULAR AL MURO
xi
ó
fle n
xi
ón
Es importante señalar que en Chile lo
común es construir en un piso sin losa;
con un techo conformado por cerchas
o tijerales.Si el edificio tiene dos pisos,
entre el primer y segundo piso se utiliza
un entrepiso realizado con envigado de
madera. Ni el entrepiso ni la techumbre
señalados se consideran diafragmas
rígidos, por lo tanto la estructura
sometida a esta fuerza dinámica
deberá llevar los esfuerzos al suelo
mediante el buen comportamiento
de sus partes y por el apoyo que le
brindan los muros perpendiculares a
través de la unión entre ellos.
Trabajo de corte
GRIETAS Y FISURAS
El peso propio de toda la estructura
(techumbre, muros) producen una
fuerza de compresión que es necesaria
para anular las tracciones presentes
en los esfuerzos de flexión y corte, ya
que la albañilería no resiste tracciones.
Sin embargo la aparición de fisuras
-como los “bigotes” de ventana- en los
encuentros entre machones es normal,
mientras no se transformen en grietas
profundas.
Las fisuras son superficiales, de
pequeñas magnitudes y, muchas
veces su existencia es normal por el
trabajo de los elementos constructivos,
retracciones de fragüe, etc.
En la albañilería o en el hormigón, las
fisuras sólo afectan al estuco o a la
superficie del mortero de pega.
Una grieta, además de tener mayor
espesor, puede romper los ladrillos,
o atravesar el elemento (muro,
losa) de lado a lado, y puede ser la
manifestación de un daño grave.
Es necesario considerar que en
un muro estructural, una fisura de
hasta 0,3milímetros puede continuar
transmitiendo hasta un 80% de los
esfuerzos de corte de un lado al
otro. En dimensiones mayores, este
porcentaje disminuye, siendo nula la
trasmisión cuando es mayor a 1 mm.
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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C
03
TIPOS DE DAÑOS
A
Suele ocurrir, cuando el tabique (no
estructural), en que se encuentra
la puerta, no tiene suficiente
arriostramiento interno y se deforma
por acción del empuje de los muros en
que se apoya.
GRIETAS
Si se manifiestan en la zona central
del muro, puede deberse a que los
refuerzos horizontales en los que
se apoya el muro (sobrecimiento y
cadena; losa y losa), están a una
distancia tal que supera la capacidad
de flexión horizontal del muro.
También podría deberse a un
hundimiento diferencial que agregó un
esfuerzo extra intentando separar el
muro de sus apoyos.
Grieta corte
Los ángulos de las grietas pueden
indicar la solicitación predominante:
Grieta de Corte: ángulos en 45 grados
o grietas en cruz; Grieta de Flexión:
ángulos agudos.
Lo manifestado anteriormente es fácil
de reparar, no así si el vano deformado
fuera de un muro estructural.
Grieta horizontal
D
Grieta flexión
20º
ADOBILLO SALIDO EN QUINCHA
Si la estructura de madera de la
quincha no está dañada, se trata de
un daño leve y fácil de reparar. El peso
del adobillo (es sólo relleno) rompió las
amarras y el estuco, saliéndose. Puede
ser la oportunidad para reemplazarlo
por un aislante más liviano y eficiente.
DESPRENDIMIENTO DE ENTREPISOS
En construcciones de más de un
piso, especialmente en Quincha o
Albañilería, puede detectarse un
hundimiento parcial del entrepiso,
constituido por entramado de madera.
Las componentes verticales de los
movimientos sísmicos difícilmente
romperán las vigas, de modo que
es probable que se haya producido
un desprendimiento de la unión del
entrepiso y el muro (que una o más
vigas se hayan soltado de la solera del
muro donde se fijan).
45º
B
EDIFICIO CON DESCUADRADE DE PUERTAS
E
DEFORMACIONES EN LA TECHUMBRE
Estas podrían deberse a:
1 Arriostramiento insuficientes entre
las cerchas o tijerales.
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2 Desprendimiento de la unión entre la
estructura de techo y los muros.
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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F
I
DESPRENDIMIENTO DE ANTETECHO
Se trata de uno de los daños más
graves. Se produce por la falta
de cohesión entre dos muros
perpendiculares – que como hemos
visto es clave en la respuesta sísmica
de una estructura.
El antetecho se ha “cortado” en su
unión con la estructura cuando no
tienen un refuerzo superior que los
“amarre”, esto se manifiesta como una
grieta profunda bajo el antetecho, con
caída de parte de éste. Comprobado
que se trata de lo señalado aquí, es
necesario demoler el elemento a la
brevedad.
G
Según el tipo de grieta, normalmente
profunda, incluso atravesando el
elemento, puede haber desprendido
la unión de cadena con cadena (A.
Reforzada o Armada), o muro con
muro (Adobe).
BIGOTE PROFUNDO
J
Es bueno analizar las fisuras o grietas
de los alféizares y determinar si se
trata de algo superficial –normal-, que
pudiera afectar sólo al mortero entre
ladrillos o algo más serio, que corta
los ladrillos y que impide la trasmisión
de los esfuerzos en el machón donde
está.
En desaplome
RUPTURA POR DIFERENTES MATERIALES
Se trata de un daño grave producido
en construcciones de adobe que han
sido modificadas con el tiempo –para
reparar daños de otros sismos- y se
les ha incorporado pilares o machones
de otros materiales (ladrillo, hormigón,
etc.). Estos elementos, al no quedar
bien integrados a la estructura original,
rompen su unión con ella al recibir
un esfuerzo sísmico, cortando la
necesaria unión entre las partes de la
estructura.
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DESAPLOME DE UN MURO
Cuando un muro pierde su condición
de verticalidad es necesario averiguar
la razón que ha producido el daño. La
más frecuente puede ser la tratada en
el punto anterior. En un muro de adobe,
para una altura de tres metros, cinco
centímetros o más no es aceptable.
La reparación deberá garantizar la
unión entre las partes separadas por
la grieta.
H
DESPRENDIMIENTO DE UN MURO
Ladrillo
K
Adobe
CAÍDA DE TABIQUE PESADO
Si bien en este manual se dijo que
los tabiques no estructurales son
livianos; en construcciones de más de
cincuenta años (Villa Olímpica, Unidad
Habitacional Portales, en Santiago), se
pueden encontrar tabiques construido
con ladrillo a pandereta, que al fallar
su sujeción al resto de la estructura
caen, siendo un peligro por su peso.
Es necesario sacarlos por completo y
cambiarlos por paneles más livianos.
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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04
ELEMENTO DE HORMIGÓN ARMADO CON ENFIERRADURA A LA VISTA
EJEMPLOS
Si se detecta el desprendimiento
de trozos de hormigón, dejando la
enfierradura a la vista, puede tratarse
de un daño serio pero reparable,
tomando las precauciones necesarias,
siempre que los fierros del interior se
encuentren en buen estado.
DESPRENDIMIENTO DE MURO
Enfierradura cortada y doblada
Si, por el contrario, los fierros están
deformados, el daño reviste mayor
importancia y debe consultarse a un
especialista.
A
Enfierradura intacta
L
Fuente: D. Quiun. Cuádrenos
del adobe. Pontificia Universidad
Católica de Perú. Arequipa 2001
B
DESPRENDIMIENTO DE ANTETECHO
Fuente: Archivo del Autor
16
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
17
C
CHICOTEO
05
Dos edificios contiguos que
tienen diferentes oscilaciones
se golpean por mala
construcción de la junta de
dilatación que debió quedar
entre ambos.
CONSIDERACIONES
PRÁCTICAS
Llevar sólo implementos básicos. Huincha de medir,
destornillador, lápiz, casco, cámara fotográfica (basica).
No portar elementos que llamen la atención
No entrar si hay riesgo inminente de colapso
Fuente: Archivo del Autor
D
ADOSAMIENTO
Muro de albañilería reforzada
adosado a una torre de
hormigón. que se fractura por
el choque de las estructura.
No entrar si hay olor a gas.
Ser respetuoso con la propiedad y sus habitantes.
Pedir permiso para fotografiar y dibujar.
Dejar claro que se estudia la construcción, no a sus
habitantes.
Para catastrar adecuadamente, no dudar en picar o
remover parte del estuco de los muros.
En caso de duda, pedir apoyo a la persona con mayor
experiencia.
Casco de seguridad
Fuente: Archivo del Autor
E
CAÍDA DE TABIQUE DE LADRILLO
Fotografía Villa Portales
Fuente: Archivo del Autor
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Lápiz, destornillador, cámara
fotográfica, huincha de medir
Pantalones resistentes,
bototos de seguridad
MANUAL DE EVALUACIÓN DE VIVIENDAS
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w w w. o r l a n d o v i g o u r o u x . c l