REPARACION PATOLOGIA DE ESTRUCTURAS DE ACERO GENERALIDADES EL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL ES TRUCTURAL VENTAJAS
Alta resistencia
Elasticidad
Precisión dimensional
Ductilidad
Facilidad de unión con otros miembros
Rapidez de montaje
Disponibilidad de secciones y tamaños
Costo de recuperación
Reciclable
Permite ampliaciones fácilmente
DESVENTAJAS
Corrosión
Calor, fuego
Pandeo elástico
Fatiga
ORIGEN DE LOS PROBLEMAS PATOLOGICOS POR QUE SURGE LA PATOLOGIA DE ESTRUCTURAS DE ACERO Por fallas durante los procesos de planeación, ejecución y MANTENIMIENTO del MANTENIMIENTO del proyecto. Planeación •
Mal dimensionamiento
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Errores en los planos
Ejecución •
Fallas en el montaje
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Fallas en el control
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Modificación de la estructura
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Fallas de coordinación del equipo técnico
Mantenimiento •
La estructura puede envejecer
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Fallas en el uso
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Inadecuada protección inicial
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Falta de Inspecciones y reparaciones periódicas
PROBLEMAS EN LAS ESTRUCTURAS DE ACERO CORROSION
DESCRIPCIÓN DE LOS DAÑOS
Coloración: la herrumbre presenta varias coloraciones que van desde el rojo intenso hasta el café rojizo. Inicialmente la herrumbre es un fino granulado, pero a medida que transcurre el tiempo se convierte en pequeñas escamas.
Exfoliaciones (disminución de la sección).
Disminución de resistencia
Aumento de tensiones
Roturas revestimientos-fábricas
Roturas material en pequeñas escamas.
PREVENCIÓN DE DAÑOS Materiales de recubrimiento. Los revestimientos más comunes son:
Revestimiento de cemento
Pintura
Metalización.
Ejecución Del Recubrimiento Se debe realizar en tiempo seco, con temperaturas superiores a 5°C e inferiores a 50°C y con condiciones ambientales exentas de polvo o gases corrosivos. El control de obra debe verificar el cumplimiento de las condiciones anteriores, con especial énfasis en:
Ángulos entrantes y salientes, remaches y cantos.
Uniones antideslizantes que deben ser saturadas de imprimación (juntas, to rnillos)
Todo elemento de la unión que pueda permitir el acceso del agua en las superficies de contacto. PREPARACION DE LA SUPERFICIE Algunos métodos existentes son:
Limpieza con solventes
Limpieza manual
Limpieza mecánica
Limpieza con productos químicos
Limpieza mediante chorro abrasivo
PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN ●
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El principal factor que determina el tipo de protección que debe aplicarse es la vida en servicio prevista para la estructura Si no existe ningún producto capaz de garantizar la durabilidad de la estructura para la vida útil estimada de la construcción, deberán aplicarse uno o varios ciclos de mantenimiento. La protección contra la corrosión atmosférica puede conseguirse mediante diferentes procedimientos: 1) La selección del material; 2) El diseño de la estructura respecto a la protección; 3) Reduciendo la corrosividad del entorno;
4) Revistiendo el producto con un material adecuado. ●
La selección del método apropiado de protección contra la corrosión comprende varias etapas relacionadas con:
a) Las características de la estructura; b) Su vida en servicio estimada; c) La utilización del elemento estructural; d) El entorno corrosivo; e) Costes. ●
Se orientará sobre la elección del sistema más adecuado según el alcance de la durabilidad pretendida (UNE EN ISO 12944 – 1) los diferentes ambientes (EN ISO 12944 - 2) y los diferentes grados de preparación de superficie (EN ISO 12944 - 4). CLASIFICACIÓN DE AMBIENTES SEGÚN EL GRADO DE CORROSIÓN
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Para el caso de que la estructura metálica se encuentre enterrada o sumergida, la tabla siguiente indica los grados de corrosión que podrían afectar a los perfiles o las chapas.
PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE ●
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Previamente al decapado se eliminarán los rastros visibles de aceites, grasas, sales, etc, para que no permanezcan incrustados en el acero ni tampoco contaminen el producto abrasivo. Las esquinas, aristas y cordones de soldaduras deben redondearse con un diámetro mínimo de 2 mm para facilitar su revestimiento. A modo de recomendación:
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Para aceites, grasas o sales hidrosolubles, emplear chorro de agua (con o sin detergentes), vapor, emulsionantes o disolventes orgánicos.
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Salpicaduras de soldadura, sales no hidrosolubles, morteros de cemento, hormigón, etc, utilizar sistemas mecánicos como cepillos o raspadores.
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Finalmente se decapará la superficie mediante chorro abrasivo seco hasta alcanzar el grado Sa ½, de acuerdo con la norma EN ISO 8501 – 1.
Los defectos aparecidos tras el decapado deberán repararse.
●Tras el decapado se efectuará la limpieza final con aspirador potente, dejando la superficie
perfectamente limpia de polvo y apta para recibir el recubrimiento. Se considera que esta fase se ha terminado cuando al aplicar una cinta adhesiva sobre la superficie, no aparecen partículas sobre la misma. ●El tiempo máximo entre decapado y pintura no excederá de las 4 – 6 horas para no modificar
el grado de preparación de la superficie.
SISTEMAS DE PINTADO
Siempre que sea posible, el pintado se efectuará en el taller.
REPARACION Las reparaciones por oxidación o corrosión se realizarán mediante:
La sustitución de elementos que han tenido pérdidas en el área de su sección.
Reemplazo de remaches y pernos, en su caso, o eliminación de las zonas deterioradas del recubrimiento.
Preparación de la base y una adecuada ejecución del recubrimiento para evitar el contacto de las estructuras de acero con el oxígeno y la humedad, y la entrada de agua al interior
RESISTENCIA AL FUEGO CONCEPTOS GENERALES
¿POR QUE ES IMPORTANTE LA PROTECCION AL FUEGO?
COMPORTAMIENTO DE MATERIALES ESTRUCTURALES CONTRA INCENDIOS
SOLUCION
PROTECCION CON PINTURAS PINTURAS TIPO IGNÍFUGO Resisten los efectos de disminución de la resistencia del acero por la altas Temperatura, hasta mas de 1000°C. Este tipo de producto se caracteriza por no ser inflamable, de manera que cuando se alcanzan los 150°C, la capa de película seca del producto ignífugo intumescente se expande 10, 15 o 20 veces. Con esto se evita que llegue a la temperatura critica 538°
CONEXIONES FALLAS EN LAS CONEXIONES SISMOS En conexiones con soldadura:
En pórticos resistentes a momento: fractura completa de la soldadura, fractura parcial, fractura en el contacto con el patín de la columna con la soldadura y fractura en el contacto de los patines de la viga con la soldadura conexiones
En pórticos arriostrados: falla en la soldadura de conexión de las riostras a vigas y/o columnas.
En pórticos en celosía: la falla más común es por pandeo en los elementos de las diagonales.
En conexiones atornilladas Por cortante, aplastamiento, desgarramiento o por sección insuficiente de las placas de conexión.
Los paneles de unión entre columnas y vigas
1. Fractura o pandeo de los atiesadores 2. Fracturas en la soldadura de los atiesadores 3. Fractura parcial en el alma de la columna 4. Pandeo del alma 5. Ruptura de la columna En Vigas:
Fluencia
Pandeo
Fractura de los patines o alma en zonas cercanas a la conexión con la columna.
Columnas
Fracturas en el patín
Desprendimiento de una sección del patín
Desgarramiento laminar del patín o pandeo del patín.
ESTRATEGIAS PARA MEJORAR LA DURABILIDAD ●
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El proyecto debería considerar todos los posibles mecanismos de degradación de la estructura, de forma que incluya medidas específicas en función de la agresividad a la que se encuentre sometido cada elemento. La estrategia de durabilidad incluirá, al menos, los aspectos que se mencionan en los siguientes apartados: Selección de formas estructurales adecuadas. Selección del tratamiento de protección adecuado (pintado, metalización, galvanización en caliente), teniendo en cuenta la clase de exposición a la que vaya a estar sometido el elemento, y el estado de la superficie a proteger.
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Disposición de medidas especiales de protección, en el caso de ambientes muy agresivos.
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Establecimiento de un programa de inspecciones a efectuar durante y después de la aplicación de la pintura.
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Establecimiento de un programa de mantenimiento que cubra la totalidad de la vida útil de la estructura.
SELECCIÓN DE LA FORMA ESTRUCTURAL ●
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En el proyecto se definirán los esquemas estructurales, las formas geométricas y los detalles que sean compatibles con la consecución de una adecuada durabilidad de la estructura. El proyecto debe facilitar la preparación de las superficies, el pintado, las inspecciones y el mantenimiento. Se procurará evitar diseños estructurales que favorezcan la corrosión. Para ello, se recomienda que las formas de los elementos estructurales sean sencillas, evitando una complejidad excesiva, y que los métodos de ejecución de la estructura sean
tales que no se reduzca la eficacia de los sistemas de protección empleados (por daños en el transporte y manipulación de los elementos).
