Informe Evaluacion Estructural Colegio

INFORME TÉCNICO – PRIMERA PRIMERA ENTREGA

EXPEDIENTE

SOLICITANTE

TÍTULO

:

:

INF-LE N° XXX-18

XXXXXXXXX Xxxxxxxxxxxxx

:

ELABORADO POR :

EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE XXXXXXXX

Daniel Enrique Torrealva Dávila Wilson Silva Berríos

FECHA

:

San Miguel, Octubre 17, 2018

Ing. Daniel Enrique Torrealva Dávila Jefe del Laboratorio

1

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EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DEL PABELLÓN ANTIGUO DE PRIMARIA EN LA I.E. 3037 GRAN AMAUTA 1. INTRODUCCIÓN Edificio TORRE TRECCA se ubica en la Avenida Arenales cdra. 14, Jesús María – Lima como lo muestra la Figura 1-1. 1-1. El edificio en su estado actual comprende 3 sótanos, 1 semisótano, y 22 niveles superiores, de los cuales el último no está concluido.

Figura 1-1: Ubicación de la TORRE TRECCA

Según el informe realizado por CISMID (1999), el proyecto original fue desarrollado en 1960 por el Ing. Walter Tillit y posteriormente en 1980 el proyecto fue revisado y actualizado a las exigencias normativas de la época por el Ing. Luis Zegarra. La ejecución de la obra fue f ue paralizada en 1989 quedando en su estado actual. Ante ello, el CONSORCIO TRECCA solicita al Laboratorio de Estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú, realizar la evaluación de la seguridad estructural del edificio TORRE TRECCA, donde se brinde un diagnóstico, conclusiones y recomendaciones sobre el estado actual de la edificación. edifi cación.

2. OBJETIVOS Evaluación de la seguridad estructural de la edificación TORRE TRECCA, en su estado actual, a través de la verificación de la calidad de los materiales, reconocimiento de los daños y la elaboración de un modelo numérico que nos permita evaluar la demanda en los elementos estructurales, así como verificar la seguridad de la edificación según lineamientos especializados (nacionales e internacionales).









3. CONFIGURACIÓN CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL La TORRE TRECCA es una edificación de tres sótanos, un semisótano y 22 niveles, la configuración estructural en planta es constante en todos los pisos y se muestra en la Figura 3-1. La 3-1. La estructura está formada por dos bloques simétricos cada uno soportado por cuatro Placas “C” unidos por una losa de conexión. conexión.

Figura 3-1: Distribución en planta de la TORRE TRECCA

4. INSPECCIÓN Y ENSAYOS Para conocer el estado y comportamiento del concreto armado en el edificio se realizaron las siguientes acciones: 4.1 Inspección visual y levantamiento levantamiento estructural Se realizó una inspección visual del estado actual de la edificación y toma de dimensiones de los principales elementos estructurales de la edificación. Con estos resultados de la inspección se consiguió formular la configuración estructural de la edificación.









broca de corona circular diamantada. El diámetro de los testigos es 74.3 mm (3”) y la

longitud varió entre 140 y 200 mm. A continuación, se aprecia el proceso de extracción desde la Figura la Figura 4-1a 4-1a la Figura la Figura 4-4.

Figura 4-1: Extracción de testigo diamantino D1 de la viga del BLOQUE 3 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes A-B y 4

Figura 4-2: Extracción de testigo diamantino D2 de la columna del BLOQUE 3 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes B y 4

Figura 4-3: Extracción de testigo diamantino D4 de la columna del BLOQUE 1 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes A y 4

Figura 4-4: Extracción de testigo diamantino D5 de la viga del BLOQUE 1 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes A-B y 4

El informe de la determinación de la resistencia del concreto endurecido a partir de ensayos de compresión axial en testigos diamantinos se muestra en el Anexo 1.

4.3

Uso del localizador de barras de refuerzo (Detector de metales)









PROCEQ modelo PROFOMETER 5 +, tal como se aprecia desde la Figura 4-5 a la Figura 4-8.

Figura 4-5: Detección de acero de la columna C3 del BLOQUE 3 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes C y 4

Figura 4-6: Detección de acero de la columna C2 del BLOQUE 3 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes B y4

Figura 4-7: Detección de acero de la viga del BLOQUE 3 – Piso Piso 1 ubicada entre los ejes A-B y 4

Figura 4-8: Dos barras de acero de 3/8” (paquete) en la esquina de la columna C4 del BLOQUE 1 – Piso 1 ubicada entre los ejes A y 4

El informe con la información de la detección de acero se muestra en el Anexo 2

4.4 Determinación del estado de corrosión del acero de refuerzo Se determinó el estado de corrosión en los mismos puntos donde se realizaron las extracciones de diamantinas (zonas sanas). Para ello se realizó un estudio que comprende la observación visual de los elementos inspeccionados, la medición de la









Zona carbonatada Figura 4-9: Aplicación de fenolftaleína en el testigo diamantino D1para determinar la profundidad de carbonatación.

Figura 4-10: La parte incolora de la diamantina D1, medido desde la superficie, representa la profundidad de carbonatación

Figura 4-11: Extracción de polvo del concreto de la columna C1 (ubicada entre los ejes A y 5) para la determinación de iones cloruro (BLOQUE 3 Piso 1)

Figura 4-12: Medición del potencial de corrosión en la armadura longitudinal de la viga ubicada entre los ejes A-B y 4 (BLOQUE 3 - Piso 1)

4.5 Auscultación de la cimentación Se descubrió la cimentación existente y se determinó las características físico-mecánicas del suelo en la que se apoya, a través de la excavación de seis (6) calicatas de exploración en el exterior e interior de ciertas aulas del BLOQUE 1 y BLOQUE 3, tal como se aprecia desde la Figura 4-13 a la Figura 4-16.











Figura 4-13: Calicata C4, ubicada en los ejes A4 del BLOQUE 3




El informe del estudio de mecánica de suelo se muestra en el Anexo 4









Figura 5-1: Resistencia a la compresión axial de testigos diamantinos de concreto.

Se puede apreciar que para los Bloques 1 y 3, la resistencia del concreto de las columnas y vigas es similar. En las Figuras 5-2 y 5-3 se muestra la ubicación de las diamantinas en los Bloques 1 y 3, respectivamente. respectivamente.

Figura 5-2: Ubicación de los puntos de extracción de diamantinas en Bloque 1









5.2 Detección de acero en el concreto armado La ubicación de los puntos en donde se pudo realizar la detección de acero (en columnas y vigas) se muestran desde la Figura 5-4 a la Figura 5-6. Cabe mencionar que, para profundidades mayores a 6 cm, las mediciones para reconocer el diámetro de las barras, no es confiable. Por ende, para los resultados del informe se usa la letra N cuando no se pudo determinar el número de barras de refuerzo longitudinal, el D cuando no se pudo determinar su diámetro y el T cuando no se pudo determinar el diámetro del estribo. BLOQUE 1 Según los ensayos de detección del refuerzo en el BLOQUE 1, se observa que las columnas ubicadas en los ejes A y B son de similares secciones y de igual cantidad de barras de acero. Esto debido a que las columnas ubicadas en los ejes A-4 y B-4 presentan 10 barras de acero de diámetro de 3/8” (10 ø3/8”) con paque tes de 2 barras en las esquinas. Por lo tanto, se puede deducir que en los ejes A y B se tienen columnas C3 de 10 ø3/8”. También se dedujo que la posible separación de los estribos en la parte central de las columnas varía de10 a 15 cm, aproximadamente. aproximadamente. Los resultados completos de la detección del acero, realizado en ciertos elementos estructurales, se muestra con mayor detalle en el informe INF-LE Nº219-18 (B), perteneciente al al Anexo 2.









Figura 5-3: Ubicación de los puntos de detección de acero en el Bloque 2

BLOQUE 3 Según los ensayos de detección del refuerzo en el BLOQUE 3, se observa que las columnas ubicadas en los ejes A y B son de similares secciones, pero con diferente cantidad de barras de acero. Esto debido a que las columnas ubicadas en los ejes A-4 y B-4 del piso 1 presentaban 6 barras de acero de diámetro de 3/4” (6 ø3/4”); mientras que la columna de los ejes B-5 presentaba 4 barras de acero de diámetro de 3/4” (4 ø 3/4”). Por otro lado, las columnas ubicadas en el C son de sección similar y de igual cantidad de barras de acero, ya que las columnas ubicadas en los ejes C-4 y C-6 presentaban 4 barras de acero acero de diámetro de 5/8” (4 ø5/8”). Por lo tanto, se puede deducir que en los ejes A y B se tienen columnas C1 de 4 ø3/4” y C2 de 6 ø3/4”; y en el eje C, se tienen columnas C3 de 4 ø5/8”. También se dedujo que la posible separación de los estribos en la parte central de las columnas era de 20 cm, aproximadamente.









A continuación, se muestra un cuadro resumen (Tabla 3) de las cuantías de acero de las columnas con sus respectivas secciones. Tabla 3. Cuantía de acero de columnas

Código de columna C1 C2 C3 C4

Bloque

Nivel

Cantidad Diámetro Ag (mm²) Ast (mm²)

Cuantía

3

Piso 1 y 2

4

3/4”

100000

1136

1.12%

3

Piso 1 y 2

6

3/4”

100000

1704

1.70%

3

Piso 1 y 2

4

5/8”

62500

800

1.28%

1

Piso 1 y 2

10

3/8”

75000

710

0.95%

Ag: Área bruta de la sección transversal Ast: Área total de acero

Figura 5-7: Secciones típicas de columnas

5.3 Estudio de corrosión del acero de refuerzo El estudio de corrosión se realizó en los seis (6) puntos donde se extrajeron las diamantinas. A continuación, se muestra la ubicación de dichos puntos:











Figura 5-9: Ubicación de los puntos de detección de acero en el Bloque 1

Determinación de la profundidad de carbonatación: Se realizó para determinar si el concreto a desprotegido al acero de refuerzo. Para ello se usó un indicador cualitativo colorimétrico (fenolftaleína), rociadas sobre las diamantinas extraídas, con el fin de medir la profundidad de la carbonatación (el color “grosella” indica la ausencia de carbonatación del concreto). Los resultaron se muestran en la Tabla 4 Tabla 4. Resultados de profundidad de d e carbonatación

Punto

Elemento

Bloque

Nivel

Ejes

Espesor de recubrimiento de concreto (mm)

Profundidad de carbonatación (mm)









concreto extraídas de los seis puntos antes mencionados. Los resultaron se muestran en la Tabla 5. Tabla 5. Resultados de concentración de iones cloruros

Punto

Elemento

Bloque

Nivel

Ejes

1 2 3 4 5 6

Viga Columna Columna Columna Viga Columna

Bloque 3 Bloque 3 Bloque 3 Bloque 1 Bloque 3 Bloque 3

Piso 1 Piso 1 Piso 1 Piso 1 Piso 1 Piso 1

A-B/4 B-4 A-5 A-4 A-B/4 B-9

Cloruros (mg/kg) 215 317 153 201 346 189

Cloruros (%) 0.022 0.032 0.015 0.02 0.035 0.019









Punto 1 2 3 4 5 6

Elemento Bloque

Nivel

Ejes

Viga Columna Columna Columna Viga Columna

Piso 1 Piso 1 Piso 1 Piso 1 Piso 1 Piso 1

A-B/4 B-4 A-5 A-4 A-B/4 B-9

Bloque 3 Bloque 3 Bloque 3 Bloque 1 Bloque 3 Bloque 3

Potencial de electrodo (en mV vs. Electrodo Cu/CuSO4 Saturado) -254 -295 -263 -394 -224 -326

-238 -321 -266 -410 -208 -300

-249 -333 -254 -381 -215 -323

-233 -315 -265 -401 -209 -307









(6) puntos evaluados- para comprobar si la corrosión es generalizada o localizada en ciertos elementos. En la Figura 5-12 a la Figura 5-17, se muestra evidencias de las zonas donde la corrosión es considerada “severa”.

Figura 5-12: Techo ubicado entre los ejes B y C (BLOQUE 1 - Piso 1)

Figura 5-13: Techo ubicado entre los ejes B y C (BLOQUE 1 - Piso 1)









Proyección Viga

Fisura de corrosión

Figura 5-16: Desprendimiento del recubrimiento y pérdida de sección transversal transversal de acero en la columnas ubicada entre los ejes C - 10 (BLOQUE 3 - Piso 1)

Figura 5-17: Fisura de corrosión en la dirección del acero longitudinal de la viga ubicada entre los ejes A-B y 11 (BLOQUE 3 - Piso 1)

5.4 Inspección de la cimentación Se realizaron seis (6) excavaciones en total, cuatro (4) en ambos lados de dos columnas -hacia el aula y fuera de ella- y dos (2) excavaciones en áreas libres. La Tabla 7 muestra la profundidad excavada y en la Figura 5-18 y 5-19, se muestra las ubicaciones. Tabla 7. Condiciones de cimentación











Figura 5-18: Ubicación de los puntos de las calicatas en el Bloque 1









6. ANÁLISIS SÍSMICO DE LA EDIFICACIÓN EDIFICACIÓN El análisis preliminar de la edificación nos muestra problemas de piso blando

7. Conclusiones En las condiciones actuales, el Pabellón antiguo de primaria de la I.E. Gran Amauta no puede ser usado usado como aulas aulas de dictado de de clases por las siguientes razones: razones: - El pabellón, conformado por tres (3) bloques unidos sin ninguna junta sísmica, es irregular en planta por la forma en C que presenta. Por lo que es necesario aislar cada bloque.









8. Recomendaciones Para volver a utilizar las aulas evaluadas se deben realizar acciones orientadas a asegurar la durabilidad a futuro de las aulas y asegurar el comportamiento sísmico con la seguridad que define la norma de Diseño Sismorresistente E.030 actual. Para asegurar la durabilidad a futuro de las aulas se recomienda: -

Demoler y reconstruir la losa del pasadizo del segundo piso en el Bloque 1 que se encuentra con signos de corrosión avanzada, ya que el desprendimiento de porciones de techo puede ocasionar ocasionar daños daños a las personas personas que circulen debajo.

-

Retirar el concreto carbonatado de las columnas y vigas inspeccionadas hasta dejar expuesto el acero de refuerzo y, luego de la limpieza, proceder a vaciar nuevo concreto para el recubrimiento, el cual provea una adecuada protección. Cabe mencionar que es muy probable que más del 90% de las columnas y vigas tengan esta intervención, pues los seis (6) puntos inspeccionados presentaron

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