Summary: Building pathology. Building symptoms. Deformations in buildings. Breakdowns in buildings. Building breakdowns. Swellings in buildings. Color changes in buildings. Collapses, buckling and torsion in buildings. Cracks and fissures in buildings: Cracks that do not affect resistance; Cracks that affect the resistance of the building; Cracks in buildings caused by bending; Cracks in buildings caused by shear stress; Cracks in buildings caused by compressive stresses; Cracks originated by tensile stresses; Cracks caused by torsion stresses.
PATOLOGIA Y LESIONES EN LAS EDIFICACIONES Y CONSTRUCCIONES
"Edificación y construcción para bomberos"
Las lesiones que pueden producirse en las edificaciones y construcciones pueden ser debidas a diferentes y muy diversas causas, las cuales dependen del tipo de estructura que ha sido utilizada para construirla.
No es adecuado, por lo general, intentar asociar una lesión producida en una edificación a una única causa, ya que normalmente suele deberse a un conjunto de causas u orígenes. Sin embargo, la realización de estudios de los diferentes tipos de lesiones que pueden aparecer e intentar asociarlos a sus posibles orígenes o causas, nos proporciona información valida para poder tomar decisiones que pueden prevenir o evitar la perdida de vidas humanas y materiales.
Por ello podemos definir dos campos que están muy relacionados:
• PATOLOGIA: En el ámbito de la construcción, se define como el estudio de las diversas lesiones que se pueden manifestar en todo tipo de construcciones.
• SINTOMATOLOGIA: Es aquella parte de la arquitectura que se ocupa del estudio de los signos o fenómenos reveladores de las lesiones o desordenes que puedan tener las edificaciones o las construcciones.
• PATOLOGIA: En el ámbito de la construcción, se define como el estudio de las diversas lesiones que se pueden manifestar en todo tipo de construcciones.
• SINTOMATOLOGIA: Es aquella parte de la arquitectura que se ocupa del estudio de los signos o fenómenos reveladores de las lesiones o desordenes que puedan tener las edificaciones o las construcciones.
SINTOMATOLOGIA DE LESIONES EN LA EDIFICACION
De acuerdo a ello, podemos decir que las diferentes lesiones o desordenes que puedan aparecer en las edificaciones, se van a manifestar a través de una serie de señales o signos más o menos visibles.Entre los principales aspectos sintomatológicos podemos destacar:
En las construcciones, todos cuantos defectos se originen en el cálculo o proyecto, en la ejecución, la mala calidad de los materiales, en el mal uso o explotación, mala conservación o en acciones no previstas o accidentales, se suelen manifestar por medio de alguno de los signos o señales anteriormente mencionados. Por ello vamos a ver de que se trata cada uno de ellos:
- Deformaciones.
- Disgregaciones.
- Desagregaciones.
- Hinchazones.
- Cambios de coloración.
- Desplomes, pandeos y torsiones.
- Agrietamientos y fisuraciones.
En las construcciones, todos cuantos defectos se originen en el cálculo o proyecto, en la ejecución, la mala calidad de los materiales, en el mal uso o explotación, mala conservación o en acciones no previstas o accidentales, se suelen manifestar por medio de alguno de los signos o señales anteriormente mencionados. Por ello vamos a ver de que se trata cada uno de ellos:
1. DEFORMACIONES EN EDIFICACIONES
Son normalmente aquellas desviaciones o cambios de forma que se suelen presentar en prácticamente todos los elementos estructurales al tener aplicada un esfuerzo o conjunto de ellos, por ello si dichas deformaciones son excesivas nos indicarán que en ese elemento se están produciendo cargas o dilataciones (acción del calor) no previstas, que pueden dar lugar a desordenes o lesiones que afecten seriamente a la edificación o construcción.
Son típicas las deformaciones o dilataciones que se producen en las estructuras de acero y más concretamente en los elementos de tipo horizontal como las vigas y los forjados o en las cerchas y pórticos.
2. DISGREGACIONES EN EDIFICACIONES
Es una lesión típica de los hormigones armados y sin armar que se manifiesta por el desprendimiento del mismo en trozos más o menos sanos.
Por lo general tiene su origen o causa en esfuerzos internos que dan lugar a fuertes tracciones que dicho elemento no es capaz de soportar. Entre las causas que pueden producir dicho fenómeno se encuentra la corrosión de las armaduras, congelaciones del agua interna, cargas excesivas, etc.
3. DESAGREGACIONES EN EDIFICACIONES
Es también una típica lesión de los hormigones y donde se produce una pérdida de cohesión de los materiales que lo componen de forma que se desmenuzan y pierde su capacidad de resistencia para el cual fue diseñado.
Entre las causas principales tenemos los ataques químicos de sustancias (sulfatos, cloratos, etc.), cargas muy excesivas, mala calidad de los materiales, vejez de la obra, etc.
4. HINCHAZONES EN EDIFICACIONES
Estos síntomas suelen aparecer en las estructuras de madera y de hormigón, ya sea por una excesiva humedad, ataque de algunos productos químicos, deformaciones de las armaduras en el hormigón armado, etc. Estos síntomas son por lo general difíciles de diagnosticar y pueden ir acompañados por disgregaciones o desagregaciones.
5. CAMBIOS DE COLORACION EN EDIFICACIONES
Este fenómeno puede presentarse en la mayoría de los elementos estructurales y que pueden ser motivados por la acción de agentes químicos, la humedad, la acción del calor o incendios, presencia de sales solubles (eflorescencias y criptoflorescencias), etc.6. DESPLOMES, PANDEOS Y TORSIONES EN EDIFICACIONES
Aunque en definitiva no son más que caídas o deformaciones producidas en algún elemento estructural, han sido tratados a parte por presentarse generalmente en elementos que están soportando cargas excesivas o de forma progresiva, produciéndose en ellos normalmente empujes, giros y rotaciones, que combinados hacen perder la posición del elemento diseñado, separándose de sus adyacentes, deformarse apreciablemente e incluso pudiendo peligrar su estabilidad y con ello produciéndose su desplome.
7. GRIETAS Y FISURAS EN EDIFICACIONES
Aunque en toda lesión puede aparecer alguna de las manifestaciones anteriores, por lo general estas irán siempre acompañadas por la aparición, mas o menos visible, de grietas o fisuras. Es decir,
"la fisuración es el síntoma patológico por excelencia"
Estas manifestaciones pueden ser o no importantes para el comportamiento posterior de la estructura, ya que la existencia de un fenómeno de desorden en evolución, pueden indicarnos al efecto que éste pueda causar en el comportamiento de la misma.
Las grietas y fisuras que se originan o manifiestan en las Estructuras de hormigón armado son las más comunes y por sus semejanzas pueden ser trasladadas en muchos de los casos, a las originadas en otro tipo de estructuras. Pudiendo por consiguiente distinguir entre:
7.1. Fisuras que no afectan a la resistencia:
Son aquellas fisuras o grietas que no afectan a la capacidad resistente de la edificación, siendo por lo general superficiales y poco profundas. Por ello, generalmente el único peligro que existirá cuando se produzcan, será la posible destrucción con el tiempo de las armaduras por los agentes atmosféricos, humos, vapores o sustancia nocivas en contacto con el hormigón.
Las causas que pueden dar origen a este tipo de fisuras, suelen ser entre otras:
- Afogarado (secado superficial).
- Retracción hidráulica o térmica del hormigón.
- Curado deficiente.
- Recubrimientos insuficientes.
- Dilataciones o entumecimiento del hormigón.
- Defectuosa calidad del cemento
- Mala dosificación (ya sea por un exceso del cemento o de agua).
- Acción de las bajas temperaturas durante el comienzo del fraguado.
- Temperaturas elevadas que produzcan desecación rápida del hormigón.
- Flechas excesivas.
7.2. Grietas que afectan a la resistencia
Este tipo de grietas son mas profundas que las anteriores e incluso seccionar a los elementos estructurales, suponiendo un riesgo en la estabilidad de la estructura ya que son el reflejo de que existe una anomalía debida al fallo de alguno de los elementos o a la existencia de sobrecargas excesivas.
Aunque las causas que pueden originarlas son múltiples (corrosiones, punzonamientos, torsiones, tracciones, compresiones, flexiones, esfuerzos cortantes, sismos, inundaciones o humedades excesivas, incendios, etc.), nos vamos a referir solamente a aquellas fisuras que aparecen por efecto mecánico, dividiéndolas en seis grandes grupos:
1. Grietas originadas por flexión: Son generalmente las más habituales y conocidas, pudiéndose producir tanto por flexiones simples como por compuestas. Estas se suelen manifestar en las vigas y forjados, produciéndose por lo general por:
- Insuficiencia en la sección metálica. Estas grietas se manifiestan siempre en los bordes de las piezas sometidos a tracción, localizándose en general en las zonas de máximo momento flector, es decir, en el centro de las vigas apoyadas y, en los apoyos y centro de las vigas continuas o empotradas así como en el apoyo de las vigas voladizo.
- Insuficiencia en su sección de hormigón. En este caso las grietas se manifiestan en las partes comprimidas, produciéndose un desconchado del hormigón localizándose en las zonas de momento máximo, es decir, en el centro de las piezas apoyadas y en los arranques y en el centro de las vigas continuas o empotradas y en el apoyo de las vigas en voladizo.
2. Grietas originadas por asiento de apoyos. Las deformaciones producidas por el descenso de un apoyo es igual a la que se obtendría por la acción de un momento positivo en el apoyo que cede y de otro negativo en el apoyo opuesto. En este caso las grietas se producirán entonces por :
- Insuficiencia en la sección metálica. Grietas en la parte inferior del apoyo que cede y en la parte superior al apoyo opuesto.
- Insuficiencia en la sección de hormigón. Grietas en la parte superior del apoyo que cede y en la parte inferior del apoyo opuesto.
Estas fisuras (son muy peligrosas y que se generan de forma rápida) se deben siempre a insuficiencia de la sección del acero, por defectuosa disposición de las barras inclinadas, cercos y estribos, o porque su sección sea inferior a la necesaria para recibir las tensiones a 45º, que origina el esfuerzo cortante.
Para que estas grietas no se produzcan es necesario efectuar cuidadosamente la distribución de las barras inclinadas y de los estribos o cercos. Las grietas debidas a una mala distribución de las barras inclinadas indicándose, en el lado izquierdo, un levantamiento de barras que no cubre la zona de apoyo, donde se produce la grieta y, representándose en el lado derecho el caso de barras inclinadas muy juntas en el apoyo que dejan sin cubrir una zona donde se agrieta el hormigón.
4. Grietas originadas por esfuerzos de compresión. Este tipo de grietas se suele dar en elementos verticales o pilares, de forma que aparecen paralelas a la dirección del esfuerzo axil; este tipo de grietas o fisuras suelen ser muy finas y peligrosas, indicando cuando se localizan en dichos pilares un hundimiento de la zona afectada. La separación de las mismas es muy variable y su trazado irregular debido a la heterogeneidad del hormigón, por ello a veces dejan de ser paralelas cortándose en forma de ángulos agudos.
En el caso de piezas esbeltas las fisuras suelen ser finas y situarse juntas en el centro de la pieza y en una de sus caras, siendo síntoma de peligrosidad y de inicio del fenómeno de pandeo.
5. Grietas originadas por esfuerzos de tracción. Este tipo de fisuras suelen presentar superficies perpendiculares a la dirección del esfuerzo. Son poco frecuentes ya que son impedidas por las armaduras del hormigón armado y por consiguiente aparecen cuando hay deficiencia o escasez de estas armaduras. Estas aparecen de forma súbita y atraviesan generalmente toda la sección.
6. Grietas originadas por esfuerzos de torsión. Estos tipos de esfuerzo suelen producir fisuras inclinadas a 45º, que aparecen en las caras de las diferentes piezas. Se suele dar con frecuencia en los bronchales que arriostran pórticos de luces descompensadas.
4. Grietas originadas por esfuerzos de compresión. Este tipo de grietas se suele dar en elementos verticales o pilares, de forma que aparecen paralelas a la dirección del esfuerzo axil; este tipo de grietas o fisuras suelen ser muy finas y peligrosas, indicando cuando se localizan en dichos pilares un hundimiento de la zona afectada. La separación de las mismas es muy variable y su trazado irregular debido a la heterogeneidad del hormigón, por ello a veces dejan de ser paralelas cortándose en forma de ángulos agudos.
En el caso de piezas esbeltas las fisuras suelen ser finas y situarse juntas en el centro de la pieza y en una de sus caras, siendo síntoma de peligrosidad y de inicio del fenómeno de pandeo.
5. Grietas originadas por esfuerzos de tracción. Este tipo de fisuras suelen presentar superficies perpendiculares a la dirección del esfuerzo. Son poco frecuentes ya que son impedidas por las armaduras del hormigón armado y por consiguiente aparecen cuando hay deficiencia o escasez de estas armaduras. Estas aparecen de forma súbita y atraviesan generalmente toda la sección.
6. Grietas originadas por esfuerzos de torsión. Estos tipos de esfuerzo suelen producir fisuras inclinadas a 45º, que aparecen en las caras de las diferentes piezas. Se suele dar con frecuencia en los bronchales que arriostran pórticos de luces descompensadas.
