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INFORME: INFORME: CAIDA DEL TINGLA TINGLA DO DEL COMPLEJ O DEPORTIVO DEPORTIVO DE MUNAYPATA MUNAYPATA 1. ANTECEDENTES
El martes 11 de marzo a las 14:30, 3 tinglados cayeron por el granizo de aproximadamente 20 centímetros además rayos que duraron al menos 35 minutos. Estos dejaron 1 muerto y 21 heridos los hechos fueron en la Universidad Salesiana, en el colegio Luis Espinal Campos del alto y en el Palacio de los deportes de Munaypata. El Tinglado del Complejo Deportivo De Munaypata fue construido hace 7 años y fue remodelado el año pasado con una inversión de 686.778.03 Bs.
Fuente. Propia
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A lo que nos corresponde corresponde el tinglado del Palacio de los Deportes de Munaypata Munaypata colapso por el sobrepeso de granizo. Al promediar las 14.30 y 14.45. De acuerdo con el informe del director General de Riesgos de la Alcaldía Municipal de La Paz, Vladimir Toro, los daños se debieron a la sobrecarga y al impacto de un rayo por la estructura. No se reportaron heridos. "La sobrecarga de granizo y el impacto de un rayo dañaron la cubierta de la estructura y una parte del hormigón armado. Se trabajará para retirar la estructura dañada con equipo pesado, grúas y comenzar con la reparación", dijo.
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El tinglado del complejo deportivo en la zona de Munaypata, que también se desplomó por el peso del granizo, no dejó ningún herido debido a que no había personas en ese sector. Los tinglados se diseñan, se construyen y se mantienen mal en general, pero cada uno merece un estudio, pero es evidente que los tinglados son permanentemente mal diseñados no se toman las cargas que se debería, por eso con una granizada que no fue significativa colapsaron tres, esto es muestra clara de que hay algo mal ahí. Al tratarse de estructuras de acero si no se cuidan se oxidan y pierden capacidad resistente, por tanto se debe realizar un mantenimiento periódico y deben ser diseñados por un ingeniero para soportar una carga específica. Deberían diseñarse para soportar una carga más importante, por lo menos cien kilos por metro cuadrado, lo normal debería ser 150 quizás 200 kilos por metro cuadrado. 2. DESARROLLO
El hecho suscitado en el tinglado de Munaypata según lo que pudimos observar sucedió a causa de 4 factores muy importantes en una estructura metálica: 1. Oxidación en la placa de apoyo, parte inferior de la estructura y que está en contacto con el hormigón armado.
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La oxidación es una reacción química muy poderosa donde un elemento cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidación.3 Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidación o una reducción es un proceso por el cual cambia el estado de oxidación de un compuesto. Este
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cambio no significa necesariamente un intercambio de iones. Suponer esto que es un error común- implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son iónicos, puesto que es en éstos compuestos donde sí se da un enlace iónico, producto de la transferencia de electrones. Por ejemplo, en la reacción de formación del cloruro de hidrógeno a partir de los gases di hidrógeno y di cloro, se da un proceso redox y sin embargo se forma un compuesto covalente. Estas dos reacciones siempre se dan juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la acción de otra que se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razón, se prefiere el término general de reacciones redox. La propia vida es un fenómeno redox. El oxígeno es el mejor oxidante que existe debido a que la molécula es poco reactiva (por su doble enlace) y sin embargo es muy electronegativo, casi como el flúor. La placa de apoyo es fundamental al momento de unir el acero con el hormigón ya que si no se tiene un cálculo preciso de adherencia, la estructura lo soportará las solicitaciones. Es por esto que la oxidación puede afectar de manera considerable siendo un factor importante el del mantenimiento de la estructura.
2. Se denota que los pernos de anclaje estaban en mal estado, por lo tanto el trabajo de resistencia a cargas de viento y de granizo se reduce a tal punto de que pudo estar soportando fuerzas menores para las que fue calculada la estructura metálica
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3. Sección de armadura interna sin refuerzo, esto hace que toda la armadura tenga problemas de momentos al resistir cargas de viento, nieve y granizo, las cuales son críticas si no se tiene una correcta implementación a esfuerzos de compresión.
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Para determinar los esfuerzos en los miembros de las armaduras, se estiman primeramente las cargas que deberán soportar las armaduras. En general serán cargas muertas y cargas vivas. Las cargas muertas incluyen el peso de todos los materiales de construcción soportados por la armadura y las cargas vivas incluyen las cargas de nieve y viento.
Carga de Celosía
Cuerda Superior
Carga de Celosía
í a l o s C e
Pendiente
Cuerda Inferior
e t l a r e P
Reacción
Claro
Las cargas muertas se consideran como: cubierta del techo, largueros, viguetas de techo y contra venteos, plafón, cargas suspendidas y el peso propio de la armadura. Las cargas muertas son fuerzas verticales hacia abajo, y por esto, las reacciones o fuerzas soportantes de la armadura son también verticales para esas cargas. También en el diseño se consideran cargas de viento, nieve, granizo las cuales son críticas al momento de efectuar combinaciones de acuerdo a norma.
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Las cargas de granizo son las más impredecibles por que la estructura será diseñada para una altura de granizo a soportar, pero esta puede variar e incluso puede ser mayor al factor tomado por el calculista 4. La soldadura de la estructura no estaba calculada adecuadamente ya que se puede observar cómo se desarmo la parte externa al recibir las cargas externas en los nodos.
Fuente. Propia
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Una celosía de nudos rígidos es un tipo de estructura hiperestática que geométricamente puede ser similar a una celosía estáticamente determinada pero estructuralmente tiene barras trabajando en flexión.
Un nudo se llama rígido si una vez deformada la estructura el ángulo formado inicialmente por todas las barras se mantiene a pesar de que globalmente todo el nudo ha podido haber girado un ángulo finito. Puede probarse que dos celosías de idéntica geometría, siendo los nudos de una rígidos y los de los otros articulados, cumplen que:
La celosía de nudos articulados tiene esfuerzos axiales mayores que la de nudos rígidos. La celosía de nudos articulados es más deformable.
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La celosía de nudos rígidos presenta mayores problemas en el dimensionado de las uniones entre barras. 5. Colapso de columnas las cuales no contaban con la dimensión adecuada, siendo su diseño a compresión insuficiente a cargas verticales y horizontales.
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La resistencia correspondiente a cualquier modo de pandeo no puede desarrollarse si los elementos de la sección transversal son tan delgados que se presenta un pandeo local. Por lo tanto existe una clasificación de las secciones transversales según los valores límite de las razones anchoespesor y se clasifican como compactas, no compactas o esbeltas. En general, dentro de los límites de los márgenes disponibles y teniendo en cuenta las limitaciones por espesor, el diseñador usa una sección con el radio de giro más grande posible, reduciendo así la relación de esbeltez e incrementando el esfuerzo crítico. Método para pre dimensionar columnas de concreto armado
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Existen dos tipos de métodos para pre dimensionar las columnas de concreto armado, el primero es una aproximación, ya que se basa en la carga axial únicamente, debido a que esta carga es fácil de obtener por métodos aproximados para cálculos preliminares de pórticos. El segundo método es más preciso y está basado en la carga axial y el momento flector conocido, valores que son los necesarios para diseñar una columna. 3. CONCLUSIONES
Como conclusiones a la visita al tinglado podemos decir que esta obra tenía varias deficiencias en su cálculo porque las columnas y la soldadura no pudieron resistir la carga de granizo además de que los perfiles de sección cajón quedaron doblados. También la falta de mantenimiento que tenía este tinglado a pesar de que hace 1 año fue remodelado, vimos que las placas de apoyo y los pernos de anclaje estaban oxidados. En general podemos concluir que en La Paz algunos los tinglados no se diseñan correctamente, no se consideran las cargas de viento, nieve, granizo, sismo y otros. En algunos casos ni son diseñadas por ingenieros y no cumplen con el debido mantenimiento. 4. RECOMENDACIONES
Para que no suceda estos problemas en tinglados deben ser diseñados por ingenieros especializados en esto y diseñar la estructura metálica así como los apoyos de esta con las cargas correspondientes y factores de seguridad de acuerdo al tipo de obra, también hacer el mantenimiento correspondiente estando siempre al tanto que no exista corrosión ni oxidación de la estructura metálica tampoco fisuras en las obras de apoyo.
