FALLAS Y DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO

Las estructuras de concreto se diseñan para una vida útil promedio de más de 50 años; sin embargo, con el tiempo, pueden presentar deterioros y fallas que requieren atención y análisis. Factores como la exposición al medio ambiente, los ciclos repetitivos de agentes atmosféricos (lluvia, sol, etc.), el contacto con sustancias químicas y esfuerzos producto de las cargas y movimientos sísmicos contribuyen al debilitamiento progresivo de la estructura; por ello, es fundamenta realizar un mantenimiento adecuado y constante para preservar la integridad de la edificación.

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Las patologías en las estructuras se manifiestan durante o depúes de la acción de fuerzas o agentes externos, como sismos, inundaciones, derrumbes o explisiones. También pueden originarse por un uso inadecuado, como someter a la edificación a cargas superiores a las consideradas en su diseño.

Aunque los daños muchas veces son inevitables, pueden minimizarse mediante la concepción de estructuras menos vulnerables, evitando defectos en el diseño, materiales y proceso de construcción, eligiendo además una ubicación adecudad, respetando los criterios de diseño y aplicando la experiencia.

A continuación, se presentarán algunos casos de daños en estructuras sometidas a cargas que sobrepasan las previsatas en su diseño, o por una deficiente resistencia del concreto.

1. DAÑOS EN VIGAS

1.1 Daños debido a la flexión

Se manifiestan mediante fisuras que, generalmente, aparcen en el centro de la longitud del elemento, estas fisuras se inician en la zona de tracción y progresan de forma verticual, curvándose al acercarse a la zona de compresión.

fallas y daños en estructuras de concreto

1.2 Daños debido a la cortante

Se manifiestan como fisuras inclinadas que suelen aparecer cerca de los apoyos de la viga (conexión viga-columna).

1.3 Daños debido a la torsión

Se presentan como grietas transversales e inclinadas, similares a las fisuras por cortante, pero con un patrón característico en espiral que atraviesa toda la sección del elemento.

2. DAÑOS EN COLUMNAS

2.1 Daños debido a la compresión

Se manifiestan como fisuras que pueden aparecen en la zona superior, central o inferior de las columnas o pilares.

2.2 Daños debido a la cortante

Se manifiestan como fisuras en las zonas superior e inferior de la columna. Este tipo de daños es común en columnas cortas y puede ser provocado por movimientos sísmicos, cambios de temperatura propios de la estructura o variaciones en la seccion de la columna.

3. DAÑOS EN LOSAS

3.1 Daños debido a la flexión

Se manifiestan como fisuras inclinadas a 45° que se extienden desde el centro de la losa hacia los apoyos externos, generalmente tienen un forma simétrica.

3.2 Daños debido a la torsión

Se manifiestan como fisuras inclinadas a 45° en los cambios y/o esquinas de losas.

3.3 Daños debido al punzonamiento

Se presentan como fisuras en el plano superior de la unión entre la columna y la losa, se originan de manera simultánea en patrones radiales y circunderenciales alrededor de la columna. Este tipo de daño es común en losas sin vigas intermedias y ausencia de capitel.

4. DAÑOS EN LA CIMENTACIÓN

Las fallas en la cimentación general daños visibles en la edificación, como asentamientos, desplazamientos, giros, fisuras y grietas en muros, vigas y otros elementos estructurales. Las principales causas de estas fallas incluyen errores en el estudio de suelos, defectos en la ejecución, baja calidad de los materiales y, especialmente, la cimentacion en terrenos inestables; por ello, es fundamental realizar un estudio de mecánica del suelo antes de iniciar la construcción.