Template:Plantilla:Forjados Terapia

Patologias Constructivas
Recomendaciones para la terapia de forjados unidireccionales de viguetas autoportantes de hormigon

Se sabe que en el proceso de «conversion» se producen, fundamentalmente, las siguientes modificaciones sobre las prestaciones iniciales de los hormigones que contienen aluminoso.

• Perdida de las resistencias mecanicas hasta un valor residual estable. Este valor depende fuertemente de las condiciones iniciales de fabricacion de la pasta (resistencias bajas cuando la relacion A/C sea excesiva o cuando contenga poca cantidad de cemento).

Si existe un ataque de tipo quimico sobre el conglomerado, favorecido por la porosidad creada despues de la conversion, puede iniciarse otro tipo de proceso degenerativo: la hidrolisis alcalina.

Junto con la resistencia a la compresion tambien se alteran las resistencias al esfuerzo cortante y la adherencia hierro-hormigon, las cuales pueden tener una importancia fundamental en el equilibrio de los elementos sometidos a flexion.

• Aumento de la porosidad (hasta un 18 %) por perdida de una importante cantidad de agua al pasar de la fase decahidratada a la hexahidratada. Esta modificacion es trascendental para la durabilidad, ya que:

– Favorece los ataques quimicos en la masa.

– Acelera la carbonatacion.

– Facilita el acceso del agua.

Estas tres circunstancias promueven las condiciones caracteristicas que causan la corrosion de las armaduras.

• El pH inicial se tiene que considerar insuficiente para garantizar que los aceros de armado y de pretesado no se oxiden cuando las condiciones no son favorables (falta de mantenimiento).

• La perdida de seccion de la armadura de traccion, por culpa de la corrosion, implica una evidente perdida de seguridad. La velocidad con que se perdera la seguridad estara en funcion, entre otras cosas, de la relacion perimetro/seccion, especialmente desfavorable en el caso del hormigon precomprimido . En terminos generales, hay que analizar con mas prudencia los casos de corrosion de armaduras en las piezas precomprimidas que en las armadas.

• Tambien actua sobre la seguridad la variacion de la adherencia al interponerse, entre el hormigon y el acero, la lamina de oxidos que puede, incluso, reventar el revestimiento de hormigon.

Sobre la adherencia tambien actua la perdida general de las resistencias mecanicas.

La falta de adherencia no permite plantear el equilibrio de secciones frente a un momento flector solicitante. Por otro lado, se presenta una perdida importante de la seguridad a cortante si, al deslizarse la armadura, se anula la fuerza de pretesado.

• La perdida de resistencia a la flexion tambien se puede producir por causa de la merma de resistencia a la compresion de la cabeza comprimida.

• Perdida de resistencia a la flexion al desorganizarse la cabeza comprimida por causa de la corrosion de los aceros que contiene. Una fisuracion longitudinal, por este motivo, puede promover el pandeo individualizado de las bielas de compre sion, dando una resistencia inferior a cuando estaban solidarizadas en una unica aleta comprimida .

• Fallos por perdida de resistencia a cortante (subsidiaria de una perdida general de las resistencias).

No obstante, hay que recordar que la resistencia a cortante esta en funcion de la raiz cuadrada de la resistencia a la compresion . Por tanto, la influencia de los descensos de resistencia a la compresion que se hayan registrado solo tendra un efecto relativo sobre los fallos a cortante.

Sobre la especulacion realizada en el ambito de las propiedades del material que afectan a la resistencia de las piezas a flexion, existe un tema que debe considerarse primordial : mientras que los criterios generales de dimensionamiento de una pieza a flexion se basan en una rotura ductil, en que, antes de la caida, se pasa por una etapa de importantes fisuraciones y deformaciones visibles, en el caso de las bajas resistencias residuales ylo de las corrosiones de la armadura, la mayor parte de caidas se presentan por fallos de adherencia, fallos en la zona de compresion o colapsos
a cortante . Son caidas de tipo instantaneo . El fallo de la pieza a flexion ha dejado de ser ductil para pasar a ser fragil, sin previo aviso.

Este cambio en la calidad de la rotura ha sido poco estudiado : su consideracion tendria que afectar al alza el valor de los coeficientes de seguridad que hay que adoptar.

Aunque no tengan relacion directa con la «conversion» del hormigon, si la tienen con el posible comportamiento anomalo de las piezas prefabricadas de la epoca: la deficiente calidad tecnica de la epoca y la mala calidad de los aceros.

• El dimensionamiento de los forjados se realizaba para solicitaciones muy inferiores a las actuales (350 kg/m2 totales frente a los 600/650 kg/m2 actuales) . Si se hicieran calculos basados en las teorias habituales para determinar el coeficiente de seguridad de las piezas, se encontraria, en el caso de que no se haya producido la «transformacion» ni la corrosion, que el valor de la seguridad seria inferior a 1 (concretamente en el caso de la calle Cadi 33 se determinaron unos valores de c=0,67, segun los peritos).

• Mala calidad de los aceros de la epoca. Eran aceros reciclados que suelen presentar rotura fragil, sin relajamiento de los extremos ni rotura «en copa».

• Errores constructivos importantes y baja calidad de las soluciones constructivas de la epoca.

-Los elementos portantes principales (paredes de ladrillo, porticos) tenian, respecto a los parametros actuales, baja seguridad, problemas de estabilidad de todo el sistema por falta de riostras, etc.

-Los forjados no atendian a los criterios «de encadenado y monolitismo» ; no habia zunchos en todas las plantas; no habia losa de compresion de hormigon; no se colocaban aceros superiores de continuidad sobre las paredes (negativos).

Por falta de hiperestatismo de todo el sistema, el fallo de una unica seccion suele provocar la caida de todo el conjunto y no solo esto: frecuentemente se presenta una caida en cadena que afecta a todo el edificio.

Un mejor arriostrado de todos los elementos del sistema permite redistribuciones inesperadas de las entregas en el sentido de que, aunque sea mediante grandes fisuras y deformaciones, el sistema tenga recursos para evitar caidas generalizadas.

A partir de las consideraciones anteriores es posible especular sobre los modelos de rotura que se pueden presentar con mayor probabilidad.

• Caidas por falta de resistencia a la traccion de la armadura. Sea por perdida de seccion del acero, sea por falta de adherencia. La «tercera rotula» se presenta en la zona comprimida del hormigon, en la zona de mayor deformacion.

• Fallos de elementos a flexion por compresion de la cabeza comprimida o por desorganizacion de esta cabeza al producirse la corrosion de un redondo situado en aquel punto.

Este tipo de fallo se suele presentar bajo cubiertas que tienen perdidas endemicas de agua.

• Rotura instantanea por causa del fallo al cortante de uno de los extremos. Este tipo de rotura se suele producir en funcion de la modificacion de diferentes parametros:

– la resistencia del hormigon a cortante.

– el nivel de pretesado de las secciones mas solicitadas a cortante que suele estar en funcion del valor de pretesado inicial, de la resistencia residual del hormigon y de la adherencia en la entrega de las viguetas a las paredes.

La caida se puede presentar sin ninguna modificacion previa aparente de la pieza.

El efecto del pretesado puede ser ponderado a partir de los dos circulos de Mohr siguientes:

Estos sistemas de rotura se pueden combinar y producir un tipo de caida mas complejo, como el que ilustra el esquema siguiente, de la calle Cadi 33, correspondiente a un forjado bajo cubierta.

A A pared de 0,15 de ladrillo hueco.

B pared de fachada de 0,30, de dos hojas paralelas de 0,15 de ladrillo hueco. La entrada de las viguetas en la fachada era considerable y determina un cierto empotramiento.

1 rotura por compresion al oxidarse un redondo de la aleta superior.

2 rotura por movimiento negativo y cortante . El redondo inferior fallo de manera fragil y promovio el impacto sobre los forjados inferiores y la caida «en cadena».

3 descuelgue del extremo

En general, se constata que, en el caso de elementos precomprimidos, el riesgo de una caida instantanea es mucho mas alto que en el caso de piezas armadas, sobre todo si no se emplean estribos para soportar el esfuerzo cortante .