patologias en concreto

8/10/2019 patologias en concreto

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE

ECHARATI

PUENTE PALMEIRASEVALUACION ESTRUCTURAL

Elaborado por:

ING. JOSE NOE CRUZ DIAZ

AV. Sucre 529 Dpto. 3B Magdalena del Mar, Lima

AGOSTO 2,014


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CONSULTOR: ING.JOSE NOE CRUZ DIAZ - 1

PROYECTO: EVALUACION ESTRUCTURAL DEL PUENTE PALMEIRAS L = 20.00 m.ECHARATE-CUSCO

CONTENIDO

1.- MARCO CONCEPTUAL

1.1 INTRODUCCION1.1.1. ANTECEDENTES1.1.2. OBJETIVOS Y ALCANCES

1.2 UBICACIN DEL PROYECTO

1.3 INSPECCION1.3.1. TIPOS DE INSPECCION1.3.2. INSPECCION PRELIMINAR, DETALLADA, ESPECIAL, RUTINARIA.1.3.3. METODOLOGIA DEL LEVANTAMIENTO GRAFICO DE PATOLOGIAS1.3.4. RECUENTO FOTOGRAFICO1.3.5. PLANTEAMIENTO Y DEFINICION DE ENSAYOS1.3.6. TIPOS DE ENSAYOS1.3.7. DIAGNOSTICO DE LAS PATOLOGIAS1.3.8. DESCRIPCION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL1.3.9. ELABORACION DEL INFORME DE LA INSPECICON DETALLADA

1.4 PROPIEDADES DEL CONCRETO.1.4.1. AGRIETAMIENTO TERMICO1.4.2. RETRACCION POR SECADO1.4.3. RETRACCION POR SECADO ES AFECTADO POR VARIOS FACTORES1.4.4. PARA MINIMIZAR EL AGRIETAMIENTO POR RETRACION DE SECADO

1.5 ATLAS DE FISURASA.4.3. FISURACION POR RETRACCION HIDRAULICA CONCENTRADA POR CORTEBRUSCO DE ARMADURASA.4.12. FISURACION POR RETRACCION HIDRAULICA DIFERENCIAL PROVOCADAPOR LA PROLONGACION DE LA PRESENCIA DEL ENCOFRADOA.10.1. FISURAS DE ESFUERZO CORTANTE POR TRACCION DIAGONAL

1.6 CONDICIONES DE SERVICIO1.6.1. ACTUALIZACIN PARA EL CDIGO ACI 20021.6.2. CONSIDERACIONES GENERALES1.6.3. DISTRIBUCION DE LA ARMADURA DE TRACCION

1.7 APLICACIONES REGLAMENTARIAS.1.7.1. EXIGENCIA DE LA NORMA E.060 del 2,009 RELACIONADAS CON Ask1.7.2. EXIGENCIAS DEL ACI 318-02 RELACIONADAS CON Ask

1.8 DETALLE DEL REFUERZO EN VIGA DE PUENTE.INGENIERIA DE DETALLE.

2.- REVISION Y EVALUACION DEL PROYECTO

POSIBLES CAUSAS DE APARICION DE FISURAS EN LAS CARAS LATERALES DE LASVIGAS

2.1 REVISION DE DETALLE DEL REFUERZO COLOCADOARMADO DE FIERRO CAPA SUPERIOR E INFERIOR(PLANO E-03)

2.2 MONITOREO DE FISURAS Y GRIETAS.EN VIGAS PRINCIPALESEN VIGAS DIAFRAGMA

2.2.1 DE LA INSPECCION DE CAMPO


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2.3 ANALISIS Y Diseo DEL PUENTE (Superestructura)

2.4 VERIFICACION DE LA DISTRIBUCION DE LA ARMADURA EN FLEXION

2.5 CONTROL DE DELEXIONES.

2.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

3. REFERENCIAS.

DOCUMENTOS ALCANZADOS Y REVISADOSBIBLIOGRAFIA CONSULTADA

4. ANEXOS.

ANEXO N 01: FOTOS DE LAS VIGAS PRINCIPALESANEXO N 02: FOTOS DE ESTRIBO DERECHO Y VIGAS DISFRAGMAANEXO N 03: DISEO POR ROTURA VIGA PRINCIPALANEXO N 04: REVISION DE MOMENTOS EN LOSA DEL PUENTE


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1.

MARCO

CONCEPTUAL.


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1.1 INTRODUCCION.

De los procesos de rehabilitacin de una estructura, la evaluacin y el diagnstico constituye el pasoquiz ms importante puesto que de acuerdo con su definicin vendr la decisin de la intervencin.

Acertar en el diagnstico, representa el xito de la inversin y por supuesto en la solucin de laspatologas causantes del problema.

No resulta fcil definir una metodologa expresa y nica para realizar la evaluacin y diagnsticocontrario a lo que se sucede por ejemplo en el caso del diseo estructural de una estructura nueva,donde se sigue un flujo coherente y sistemtico con mayor o menor nfasis en algunas etapasdependiendo de las caractersticas propias de la estructura en particular.

Por otro lado, para la evaluacin de patologasen estructuras de concreto no resulta fcil sealar unaindicacin nica para la interpretacin de un deterioro en particular ya sea por la presencia de una fisura,deterioro, mancha o anormalidad.

Una misma manifestacin de daoen un caso puede interpretarse asociada a una causa que puede

variar en circunstancias diferentes dentro de la mecnica estructural.

1.1.1. ANTECEDENTES.

La Municipalidad de ECHARATE construye el Puente Palmeiras de 20.00 m de luz, a inicios del 2,013,segn (ref. N A), consistente en un puente de concreto armado, simplemente apoyado, con 02 vigasprincipales y 05 vigas Diafragmas, encontrndose el puente apoyado en 2 estribos tambin de concretoarmado, el mencionado puente cruza el rio KUVIRIARI.

Se cuenta con documentacin donde ya se hace de conocimiento sobre el deterioro que vienepresentando el mencionado Puente, como son:

Segn Referencia (B), de fecha 20.12.13, se hace de conocimiento lo siguiente:

Como consecuencia de las precipitaciones pluviales que se viene registrando en el mbito distrital, locual ha generado el deslizamien to de Talud, asentamientos, producidos por falla Geolgica de lascarreteras en las diferentes comunidades del Alto y Medio Urubamba del distrito de ECHARATI.

se encuentra deteriorado con presencia de colapsamiento del estribo derecho lo cual vieneafectando al estribo izquierdo con la fractura de Neopreno y el diafragma del puente de 20 m. de luz, aslas aletas del estribo se encuentra con fisuras

Segn Referencia (C), de fecha Febrero 2,014, informa lo siguiente:

Respecto a la Geologa de la Zona:se puede apreciar activacin de fallas Geolgicas locales y deslizamientos

De las caractersticas Generales del Puente:La causa del dao al estribo derecho, a la viga diafragma, a las barandas del puente, es por lasobrecarga del empuje de material de deslizamiento sobre el estribo derecho, produciendo elresquebrajamiento del estribo derecho, deformacin de las barandas, el fisuramiento de una vigadiafragma..Estado actual del PuenteLa subestructura.se encuentra en mal estadopor las lluvias intensas ocurridas el presente ao2,014.

Peligros Tecnolgicos:La falta de educacin social y cultural de la poblacin de la zona al dejar pasar vehculos de altotonelaje.

Anlisis de Vulnerabilidades:


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se est produciendo activacin de deslizamientos, fallas geolgicas locales,de igual manera deseguir utilizndose el puente, estn en alta vulnerabilidad los usuarios del mencionado puente.

Determinacin de los Niveles de Riesgo:La activacinde los deslizamientos, por la sobresaturacin de los suelos, por las intensas lluvias y unode los deslizamientos del talud, el cual cay sobre el estribo derecho del puente, producto del cual seresquebraja dicho estribo del puente, ponindolo al borde del colapso, de igual manera estedeslizamiento est ejerciendo un empuje al estribo derecho

QUEBRADA KUVIRIARI: Punto Crtico de la va. (Ref. N A0)

FOTO DE LA ZONA ANTES DE LA CONSTRUCCION. (Ref. N A0)


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TRABAJO DE CAMPO PARA LA UBICACIN DE PUNTOS PARA LA CONSTRUCCION DE LA VIA.(Ref. N A0)

Segn Referencia (D), de fecha 04 de Julio del 2,014, se lleva a cabo la visita a obra de parte delconsultor, en compaa del Ingeniero Rolando Willy Miranda lvarez, Director de Supervisin yLiquidacin de Proyectos de la Municipalidad de Echarati.

La visita implico un tiempo de 05 horas aproximadamente del Municipio de Echarati a la ubicacin delPuente Palmeiras.

Se inspecciono visualmente el puente, se hicieron las tomas fotogrficas respectivas, se llevaron a cabolas mediciones pertinentes as como el recorrido en la zona problemtica, quizs la causante deldeterioro del puente

1.1.2. OBJETIVOS Y ALCANCES.

El objetivo del presente estudio es realizar una Evaluacin Estructural que permita determinar de unamanera sustentada las posibles causas que han originado el deterioro de la estructura y subestructuradel mencionado puente.

La Estructura actualmente existente, viene prestando servicio con elementos estructurales daados(Estribo Derecho agrietado, vigas diafragmas inicial y final agrietadas).

El presente trabajo lleva a cabo una revisin de las posibles causasque han originado las anomalaspresentadas en la superestructura y subestructura.

El trabajo comprender:

Evaluacin de la presencia de fisuras en las vigas, que si bien es cierto no existen en cantidad, ameritanindagar su presencia.

Se llevara a cabo la evaluacin del estado actual de la superestructura y la subestructura, vale decir, seejecutara el Anlisis estructural, luego el Diseo, para compararlo con lo ejecutado en obra (segn ref. A)y de acuerdo a ello, se presentara el diagnostico con las consideraciones pertinentes.


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1.2 UBICACIN DEL PROYECTO.

El Distrito de Echarati

Tiene la ms grande extensin territorial a nivel distrital del todo el Per son 19,135.50 Km2aproximadamente reas verdes que conformaron gran parte de la Amazona Peruana, se caracteriza por

el cultivo y produccin del Cacao, Caf, productos ctricos y otros.Cuenta con una poblacin aproximadamente de 65000 habitantes y est ubicado en una altitud queoscila entre 300 a 1,100 m.s.n.m en la zona Nor Este de la provincia de la Convencin del Departamentodel Cusco.

Resea Histrica del Distrito de Echarati

La historia nos dice que Echarati tuvo como poblacin a la etnia Machiguenga, sin embargo durante elsiglo pasado, en la dcada de los aos treinta del siglo anterior, la zona empieza a ser colonizada,despus del auge del caucho, mediante la formacin de misiones por parte de los jesuitas en la zona deChaco, Huaynapata y Echarati.

Luego de ser erradicado el brote de malaria (Chucchu) en toda la provincia incluida el Distrito deEcharati, se reinicia la colonizacin por parte de numerosas familias de hacendados, siendo una de ellasla familia Aranzbal Elorrieta. Esta familia descendiente de espaoles posea la hacienda ms grande,desde Rosario Mayo hasta Mantorreal en una longitud de 20 Km. Por la margen izquierda del RioUrubamba; y del Rio Alcuzama hasta San Agustn en una longitud de 6 Km.

Por la margen derecha del Rio Alto Urubamba se produca cacao, caf, caa de azcar y coca; estahacienda explotaba bajo dos sistemas de trabajo, uno consista en arrendar parcelas a inmigrantespobres que venan de la sierra (se les conoca como arrendires), a cambio estos parceleros tenan quetrabajar de 5 a 10 das las parcelas del hacendado en forma gratuita, luego de 8 a 10 das por un salarioirrisorio, adems si utilizaban pastizales del hacendado, tenan que adicionar un pago, aproximadamentelos arrendires llegaron a ser unas 300 familias, fuera de los allegados de los arrendires que tambinaplicaban el mismo sistema pero en pequea escala.

El otro sistema era la contratacin de peones para trabajar directamente en la tierra del hacendado, loscuales alcanzaron a ser unos 100 peones, ambos grupos eran generalmente venidos.

Creacin Poltica del Distrito de Echarati

De conformidad a la CONVENCIN NACIONAL DE 1855, y mediante la Ley Transitoria deMunicipalidades N 51 al 02 de 1857 el libertador Ramn Castilla, Presidente Provisorio de la Repblica;LA CONVENCION NACIONAL, considerando: Que, para la formacin del Registro Cvico, basefundamental de las elecciones populares, y para satisfacer las necesidades locales de la AdministracinPblica, es indispensable y urgente crear desde luego las primeras municipalidades, establecidas por laConstitucin Poltica del Per.

Da la siguiente Ley Transitoria: Art.1.- En conformidad de la Ley Orgnica del 29 de Noviembre ltimo,crea el Distrito de Echarati, dependiente de la Provincia. Dado en la casa de Gobierno, en el Callao a 2de Enero de 1857 rubricado por el Mariscal Castilla.

Pero, es en el periodo del primer Alcalde elegido por voto popular don Vidal Condori Mora, que serealizan las gestiones ante el ministerio del Interior; para transferir la fecha del Aniversario al 16 de Juliode cada ao, en razn de que el original calendario no daba opcin para los preparativos por su cercanaal primer da hbil del ao.

Finalmente; dos aos despus, en la gestin del ex Alcalde Don Basilio Centeno Monteagudo, en 1985el clamor de este pueblo con arraigada fe cristiana manifiesta su desacuerdo con dicha fecha, en raznde que contradeca las celebraciones de la Virgen del Carmen, por lo que se acuerda adelantar la fecha

al 15 de julio, fecha en la que se celebra hasta hoy como Aniversario de Creacin Poltica del Distrito deEcharati, el ms extenso del Pas.


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Poblacin

Segn cifras oficiales del IX Censo Nacional de Poblacin y VI de Vivienda (INEI 2007), la poblacin deldistrito de Echarati es de 42,676 habitantes. Pero de las proyecciones realizadas al 2012, la poblacindel Distrito de Echarati superara los 50 mil habitantes aproximadamente.

Extensin

La superficie territorial del Distrito es de 21,372.88 Km2, siendo uno de los distritos ms grandes delpas.

Ubicacin Geogrfica

El Distrito de ECHARATI con su Capital del mismo nombre; est ubicada fsicamente en la Zona Noreste

de la Provincia de la Convencin, en el Departamento del Cusco, ubicado en la Selva Alta o Ceja deSelva y la Selva baja u Omagua, entre las siguientes coordenadas:

Longitud: 72 32 15Latitud Sur: 12 45 05Altitud mxima: 1000 m.s.n.mAltitud mnima: 300 m.s.n.m

Ubicacin Poltica

Regin: CuscoProvincia: La ConvencinDistrito: EcharatiConcejos Menores: 10

Sus Lmites

Tiene los siguientes lmites:

Por el Norte:Distrito de Rio Tambo de la Provincia de Satipo del Departamento de Junn, y Distrito de Sepahua de laProvincia de Atalaya del Departamento de Ucayali.

Por el Sur:Los Distritos de Ocobamba, Maranura, Santa Ana, Vilcabamba y Kimbiri de la Provincia de LaConvencin, Departamento del Cusco.

Por el Este:Distritos de Fitzcarrald y Manu de la Provincia Manu del Departamento de Madre de Dios, y los Distritosde Quellouno y Ocobamba de la Provincia de La Convencin del departamento de Cusco.


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Por el Oeste:Distrito de Kimbiri de la Provincia de La Convencin del Departamento del Cusco y el Distrito de RioTambo de la Provincia de Satipo del departamento de Junn.

Su Clima

El Distrito de ECHARATI en cuanto al clima tiene una estrecha relacin con los pisos ecolgicos. Latemperatura media ambiental es variable 24 a 26 grados Centgrados, con una precipitacin pluvialcuya media anual flucta entre 2,100mm. y 2,600 mm.

Asimismo, a la parte territorial que conforma la selva alta (400 a 1,000 m.s.n.m) le caracteriza un climaclido con promedio anual entre los 18 y 23 grados centgrados; y a la parte del territorio cubierto por laselva baja ( menos de 500 m.s.n.m), le corresponde un clima clido hmedo con un promedio anual detemperatura de 25 grados centgrados.


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Hidrografa

Cuenca: Alto y Medio del Rio Urubamba.Sub Cuencas: Cirialo Kiteni, Koshireni. Piguiato,Kumpirushiato,Huacayoc, Chapo, Mantalo, Yavero, Yoyato, Tintiniquiato y Chaupimayo.

Comunidades, Grupos, Caserios, etc

Comunidades Nativas: 12Anexos: 04Grupos de Colonos: 72Unidades Agropecuarias: 04Caseros: 88

UBICACIN GEOGRFICA DEL AREA DE INFLUENCIA

PALMEIRAS


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1.3 INSPECCION.

TIPOS DE INSPECCION.

Dependiendo de la circunstancia que haya causado la realizacin de la inspeccin a un inmueble, sehar necesario desarrollar a menor o mayor profundidad una evaluacin que permita comprender lanaturaleza de las afectaciones.

En cualquier caso se requiere suficientes conocimientos y criterio de parte del profesional que efecta laevaluacin puesto que de la fundamentacin y responsabilidad de sus apreciaciones podrn derivarse 4procesos de mayor o menor intervencin con los consiguientes efectos sobre la edificacin.

As queda claro que la inspeccin de una estructura es una tarea compleja que requiere destrezas yconocimientos sobre los materiales y el comportamiento estructural. La observacin y anlisis permitendeterminar las causas de las manifestaciones de dao que pocas veces se encuentran de maneraevidente y las ms cuando se trata de una combinacin de circunstancias.

De acuerdo con el alcance que se desee sealar en una investigacin, podemos distinguir las siguientesclases de inspeccin:

Inspeccin PreliminarInspeccin DetalladaInspeccin Especial eInspeccin Rutinaria o de mantenimiento.

INSPECCIN PRELIMINAR

El propsito de esta inspeccin es el de evaluar de manera inicial o preliminar las condiciones en que seencuentra una estructura.

Se trata de recorrer la estructura y mediante una fundamentada observacin formarse una idea clara y

precisa del estado general, evaluar el tipo de problemas que la afectan con lo cual, se determina si esnecesario pasar a una inspeccin ms rigurosa.

Para su realizacin es importante poseer la anuencia del propietario y slo es necesaria la presencia deun profesional experto en los temas de patologa de concreto quien con la simple observacindetermina de manera general el estado de la estructura.

Puede ocurrir, sin embargo que la inspeccin preliminar determine la necesidad de una investigacindetallada y rigurosa como veremos enseguida pero la Inspeccin Preliminar representa una muy buenaoportunidad para conocer sobre el estado de la estructura y probablemente algn dao por incipienteque parezca descubierto en esta etapa evitara un mayor costo de la reparacin que si se determinatardamente.

Esta Inspeccin Preliminar se realiza sin ningn tipo de equipo y se excluye la ejecucin de pruebaspuesto que solamente derivado de la inspeccin preliminar se proceder a formular una inspeccin msprofunda o detallada.

Cada estructura posee su propia caracterstica de comportamiento casi como cada persona posee supropia personalidad de manera que conocer sus caractersticas lleva consigo una exhaustivainvestigacin de sus propiedades razn por la cual es necesario conocer los antecedentes del msvariado orden con miras a conseguir suficiente informacin que conduzca a la mejor comprensin de sucomportamiento.

Cuando las circunstancias lo determinen, puede elaborarse un Informe de esta Inspeccin Preliminar enel cual puede hacerse referencia a los aspectos generales ya comentados de la estructura y definiendola labor siguiente en caso de as se recomiende o dar por terminada esta evaluacin preliminar.

En algunos casos el alcance de una Inspeccin Preliminar puede avanzar a profundizar aspectosrelacionados con la capacidad estructural y eventual requerimientos de reforzamiento los cuales serntratados con ms detalle dentro de la Inspeccin Detallada ms adelante.


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En algunos casos las circunstancias pueden determinar que se derive de esta Inspeccin directamenteun diagnstico ante la evidencia de los daos y su tratamiento.

INSPECCIN DETALLADA.

Cuando la Inspeccin preliminar lo recomienda o la evidencia de los daos lo hace necesaria, se realizaun tipo de Inspeccin que llamaremos INSPECCIN DETALLADA por cuanto las condiciones ycircunstancias presentes en la estructura exijan una exhaustiva investigacin.

INSPECCIN ESPECIAL.

La inspeccin Especial est recomendada como un caso particular de patologas puntuales cuando demanera casi repentina o sbita aparecen daos que afectan la edificacin y se hace necesaria unainspeccin a partir de la cual se toman medidas inmediatas como por ejemplo, la evacuacin de unedificio por daos causados por la construccin en la vecindad, daos por acciones terroristas, por efectode un sismo, etc.

Podra decirse que corresponde a una parte de la Inspeccin detallada.

Se puede elaborar un informe en el cual se haga referencia al motivo de la inspeccin, sealando laspautas y recomendaciones que deben seguirse especialmente frente a la estabilidad y seguridadderivada del uso de la estructura.

INSPECCIN RUTINARIA O DE MANTENIMIENTO.

La inspeccin Rutinaria o de mantenimiento como su nombre lo indica se realiza en perodos regularesde tiempo como parte de programas de prevencin de daos o como fundamento para acciones delimpieza, reposicin de acabados, pintura, etc.

Investigacin Documental.-Es evidente que el primer paso de la evaluacin de una estructura ser la recopilacin de toda lainformacin escrita, dibujada o esquematizada relativa al proyecto o ejecucin de la construccin. Se

incluye dentro de los documentos, el diseo arquitectnico, el estudio geotcnico o de suelos, el proyectoestructural, memoria de los clculos, libro de obra, registros de interventora, etc.

Inspeccin Visual detallada.-El propsito de realizar un detallado inventario de los daos mediante un levantamiento, es el determinarel grado de compromiso de la estructura por tales efectos adems de permitir la cuantificacin de larehabilitacin.

La realizacin de esta etapa implica las labores previas de la ejecucin de planos de la estructuraaescala y ahora preferiblemente en medio magntico para el posterior manejo de la informacin grfica.Con los planos se realiza un detallado levantamiento de daos trascribiendo en ellos todas lasafectaciones que presente la edificacin.

Se deben efectuar las anotaciones lo ms precisas posibles indicando el rea afectada, la longitud quecubre el dao, tamao de las fisuras, caractersticas principales, zonas de humedades y manifestacionesexternas de dao. Se debe elaborar a medida que se van requiriendo una clasificacin o nomenclaturade los daos para lo cual es necesario establecer un glosario de trminos como el siguiente, adoptadodel ACI.

En cada caso se calificar objetivamente la magnitud y se localizarn en el plano para facilitar sucuantificacin como herramienta importante en el posterior proceso de obra.

Los criterios y definiciones de algunos de los trminos relacionados con la calidad y durabilidad de laedificacin que se usarn y definirn en el estudio son los siguientes:

A.- FISURA:

Se denomina fisura la separacin incompleta entre dos o ms partes con o sin espacio entre ellas. Suidentificacin se realizar segn su direccin, ancho y profundidad utilizando los siguientes adjetivos:longitudinal, transversal, vertical, diagonal, o aleatoria.


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Los rangos de los anchos de acuerdo con el ACIson los siguientes:

Se deben utilizar comparadores de fisuras o fisurmetros para medirlas y monitorearlas y se instalarnalgunos testigos para definir el actual estado de actividad.

Patrn de fisuracin:Se refiere a la cantidad de las fisuraciones sobre la superficie, pudiendo ser localizada, media o amplia.

B.- DETERIOROS:

Se denomina deterioro cualquier cambio adverso de los mecanismos normales, de las propiedadesfsicas o qumicas o ambas en la superficie o en el interior del elemento generalmente a travs de laseparacin de sus componentes.

Desintegracin: Deterioro en pequeos fragmentos o partculas por causa de algn deterioro.Distorsin: Cualquier deformacin anormal de su forma original.Eflorecencia: Depsito de sales, usualmente blancas que se forman en las superficies.Exudacin: Lquido o material como gel viscoso que brota de los poros, fisuras o aberturas en lasuperficie.Incrustaciones: Costra o pelcula generalmente dura que se forma en la superficie de concreto o de lamampostera.Picaduras: Desarrollo de cavidades relativamente pequeas en la superficie debido a fenmenos talescomo la corrosin o cavitacin o desintegracin localizada.Crteres: Salida explosiva de pequeas porciones de la superficie de concreto debido a presionesinternas en el concreto que permite en la superficie la formacin tpicamente cnica.Escamas: Presencia de escamas cerca de la superficie del concreto o mortero.Estalactita: Formacin hacia debajo de materiales provenientes del interior del concreto

Estalagmita: Formacin hacia arriba de materiales provenientes del interior del concreto.Polvo: Desarrollo de material de polvo sobre la superficie dura.Corrosin: Desintegracin o deterioro del concreto o del refuerzo por el fenmeno electroqumico dela corrosin.Goteras: Humedad causada por las aguas de lluvias.

METODOLOGA DEL LEVANTAMIENTO GRFICO DE PATOLOGAS

Para la mejor comprensin de las causas asociadas con las patologas existentes en una estructura bajoestudio, se recomienda la ejecucin del levantamiento grfico de ellas siguiendo una metodologa.

Debe quedar claro que para este proceso no es necesario definir la causa del dao. Es decir, se trata derealizar un levantamiento de daos para transcribirlo de la mejor manera posible al dibujo del elemento.Por ejemplo, una viga puede contener un conjunto de fisuras que sin importar si son por causa de laflexin, el esfuerzo cortante u otro motivo, se transcriben de acuerdo con su localizacin y posicin aldibujo del elemento estructural sin asociarlas al fenmeno al que pertenecen. Posteriormente se definirel patrn de dao y se diagnosticar su causa de acuerdo con el juicio de valor que debe sustentarse.

Para ejecutar este levantamiento no se requiere personal especializado pero si personas con suficientecriterio y capacidad para distinguir el dao y poderlo reproducir apropiadamente en los dibujos dellevantamiento.Se establece que las personas que ejecuten esta labor, utilicen casco y vestimenta apropiada con losrecursos necesarios como comparador de grietas, cmara fotogrfica, binculos, lupas, lpices decolores, marcadores, papel engomado, linterna, cinta mtrica, hojas y tabla de soporte, etc.

Para realizar el levantamiento de daos y de acuerdo con la magnitud e importancia de ellos, se puedenelaborar, ojal previamente, algunos esquemas axiomtricos y otros desarrollados del elemento que sedesea reproducir con el fin de soportar el diagnstico del patrn de dao. Los dibujos deben realizarse ala escala apropiada.


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Grietas y fisuras:El levantamiento de grietas y fisuras debe realizarse indicando su direccin, posicin,longitud, y dimensin de su ancho.

Se puede elaborar un esquema que contenga la seccin acotada de la seccin recta y la seccindesarrollada de la misma de manera que una grieta pueda mostrarse de manera continua en cada carade la superficie desarrollada.

RECUENTO FOTOGRAFICO

Se debe realizar un recuentro fotogrfico detallado y concordante con el levantamiento de daosmediante fotografas que sustenten cada patologa con una breve descripcin de ella sealando comoreferencia el lugar que le corresponde dentro del rea en consideracin.

Se recomienda que la fotografa incluya una referencia como por ejemplo la numeracin continuamediante marcadores de manera inequvoca se defina el lugar de la toma fotogrfica.

Este documento grfico es una herramienta fundamental como apoyo a las definiciones del tipo de daoasociadas al patrn prevaleciente por lo cual algunas de las fotografas deben tomarse con lentes granangulares y otras de detalle con lentes telescpicos (zoom). Algunas otras fotografas deben tomarse

con lentes normales.Preferentemente las fotografas deben tomarse sin la utilizacin de flash puesto que la intensidad de laluz puede variar considerablemente el efecto que se quiere mostrar. De igual manera se recomienda quelas fotografas sean procesadas en papel mate.

Se entregarn las fotografas en papel debidamente clasificadas, comentadas y con la referencia dellugar que les corresponde dentro de la edificacin.

PLANEAMIENTO Y DEFINICIN DE ENSAYOS.

Como punto de partida dentro de un estudio de Patologa presentes en una edificacin es necesario elpleno conocimiento del inmueble de manera que antes de realizar cualquier actividad, se debe recorrer

repetidas veces la edificacin con el fin de formarse una idea clara de su condicin y de acuerdo conesto sealar las reas de los trabajos de inspeccin. En esta etapa del estudio se definen los lugares ytipo de labores a realizar, tomando en consideracin circunstancias tan variadas como por ejemplo si eledificio esta habitado o si existe disponibilidad de fluido elctrico.

No es posible sealar un procedimiento rutinario, nico y completo del tipo de ensayos que debenrealizarse puesto que eso depende de los daos presentes y del criterio del profesional que realiza lainspeccin. En algunos casos las afectaciones pueden provenir de la respuesta de la edificacin a lascargas verticales con lo cual los daos se asocian a la mecnica estructural, o de igual manera a losefectos ssmicos con lo cual prevalece en el estudio la investigacin hacia las variables referidas alanlisis y diseo estructural, donde por ejemplo, la valoracin de la resistencia de los materiales juega unpapel muy importante.

En otros casos las patologas pueden estar asociadas con circunstancias derivadas del intemperismo dela edificacin y sern otras variables las que deben tomarse en cuenta. As mismo existen casos endonde los daos no muestran su naturaleza de manera evidente, por lo cual ser el criterio deprofesional quien establecer el tipo de evaluaciones ms convenientes en procura de conocer lascausas de los deterioros.

De todas maneras es importante aclarar que la planeacin y realizacin de ensayos se hace a partir delas hiptesis preliminares de las patologas y el grado de compromiso que presenta la estructura.

La planeacin consiste en la seleccin del tipo de pruebas y ensayos que deben realizarse con el fin dedefinir la causa de los daos y conociendo la causa proceder a formular una metodologa de reparacino rehabilitacin. No existe una regla fija que permita sealar el nmero de pruebas necesarias pero enalgunos casos se deben ampliar el nmero de ellas para confirmar el diagnstico.

Se recomienda que la toma de informacin sea clara y precisa por lo cual puede utilizarse formapreimpresas para cada ensayo de forma tal que faciliten este trabajo.


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TIPOS DE ENSAYOS.

Dependiendo de las condiciones de la estructura y sus manifestaciones de dao, deben formularse lostipos de ensayos, su nmero y localizacin de manera que esta labor signifique una representacin delas condiciones de toda la edificacin.

DIAGNSTICO DE LAS PATOLOGAS

A partir de las diferentes observaciones que se ejecuten, del levantamiento de daos que se realice, delos resultados de los ensayos y mediciones, se formular el diagnstico de las patologas y daosdetectados con la explicacin que soporta la mejor comprensin del fenmeno de dao con lo cual serealizar un Informe de las Patologas encontradas.

En cada caso, se clasificarn y se calificaran los daos con el fin de tipificarlos tanto del dao en s comode los posteriores procedimientos de obra para lo cual, basados en los esquemas del levantamiento dedaos se proceder a formular las tcnicas de reparacin.

Es probable que por el grado de deterioro que presentan algunas zonas puntuales de algunos

elementos estructurales, se requiera evaluar y disear su reforzamiento para lo cual se requiere realizarel anlisis y diseo estructuralpara lo cual existen en el mercado distintas ayudas de diseo para losdistintos sistemas estructurales aceptados por las normas pertinentes.

Se formular la metodologa de la intervencin sealando en los esquemas del levantamiento losprocedimientos a seguir. Para cada uno de los elementos o zonas a reparar se indicar la informacinpertinente.

DESCRIPCION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

Se trata de identificar el sistema estructural de resistencia que comnmente est compuesto por losestribos, columnas, vigas, placas, amarres, conexiones, diafragmas, muros de cortante y la cimentacin.

La definicin del sistema estructural debe estar acompaada de la realizacin de planos de la estructuraen caso de que ellos no existan, pero debe agotarse su consecucin en vista de la importanteinformacin que pueden contener y facilitar labores posteriores del diagnstico.

Se debe complementar la informacin realizando algunos esquemas del planeamiento generalincluyendo detalles particulares en funcin de las caractersticas propias de las patologas presentescomo por ejemplo la presencia de rboles, fuentes de agua en la cercana, accidentes topogrficos, vascon alto trfico, etc.

ELABORACIN DEL INFORME DE LA INSPECCIN DETALLADA

Al igual que lo dicho para sealar el proceso de Inspeccin, la ejecucin de un Informe de Patologa estsupeditada a la condicin del estudio y sus particularidades.

El lenguaje debe ser sencillo, claro y especfico con el debido soporte tcnico y cientfico que demuestrela naturaleza del dao y la propuesta de intervencin.(Ref. N 10).


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1.4 PROPIEDADES DEL CONCRETO.

AGRIETAMIENTO TERMICO.

Desde que la hidratacin del cemento es una reaccin exotrmica, se libera calor conforme el cementohidrata. El Volumen y la velocidad de liberacin son funciones de la composicin y fineza del cementosiendo, en general, la velocidad de liberacin de calor paralela a la velocidad de incremento deresistencia.

En la mayora de las construcciones de concreto el calor desarrollado es rpidamente disipado y tienepoca importancia. En estructuras tales como cimentaciones masivas, grandes estribos, o presas, debentomarse precauciones para limitar la elevacin de la temperatura y evitar que la expansin trmica sea losuficientemente importante como para que posteriormente se presente agrietamiento, ya sea en elexterior de la masa enfriada con contraccin desde el interior, o debido a que la totalidad de la estructuraenfra y las grietas debidas al empotramiento se imponen.

Es prctica aceptada que el nico calor de hidratacin importante es el de los primeros siete das.

RETRACCION POR SECADO.

Retraccin por secado es el cambio de volumen del concreto a largo plazo causado por la prdida deHumedad con el tiempo en su estado endurecido. La combinacin de la retraccin por secado y lasRestricciones del concreto causan esfuerzos de tensin.

Cuando estos esfuerzos exceden la resistencia a la tensin del concreto se produce el agrietamiento.Estas grietas se denominan grietas por retraccin de secado.

Este tipo de grieta se presenta normalmente en forma aislada (individual y en una direccin definida).Tambin pueden presentarse mltiples grietas paralelas a intervalos definidos. La tensin en elConcreto se produce en la direccin perpendicular a la grieta.

RETRACCION POR SECADO ES AFECTADA POR VARIOS FACTORES.

Contenido unitario de agua Tamao mximo y tipo de agregado Proporciones de la mezcla

Restricciones Prcticas constructivas - Curado en particular

PARA MINIMIZAR EL AGRIETAMIENTO POR RETRACCION DE SECADO:


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Reducir el contenido de agua unitaria del concreto Aumentar el contenido de agregado grueso y el tamao mximo Usar aditivos reductores de la retraccin tales comoTETRAGUARD AS20 de BASF. o similar. Observar buenas prcticas de trabajo en concreto y utilizar las tcnicas apropiadas para las juntas.


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1.5 ATLAS DE FISURAS

A continuacin se incluye un conjunto de Tipologas de FISURAS, que servirn para comparar con lasobservadas en la inspeccin de campo realizada el 04.07.14.

(Ref. N 8).

A.4.3. FISURACION POR RETRACCION HIDRAULICA CONCENTRADA

POR CORTE BRUSCO DE ARMADURAS


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A.4.12 FISURACION POR RETRACCION HIDRAULICA DIFERENCIAL PROVOCADA POR LA

PROLONGACION DE LA PRESENCIA DEL ENCOFRADO


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A.10.1. FISURAS DE ESFUERZO CORTANTE POR TRACCION DIAGONAL


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1.6 CONDICIONES DE SERVICIO

DISTRIBUCION DE LA ARMADURA DE FLEXION

1.6.1. ACTUALIZACIN DE CDIGOS

CDIGO ACI 2002En la edicin 1999 del Cdigo se introdujo un cambio significativo en 10.6.4 que afect la distribucin dela armadura de flexin para limitar la fisuracin. El nuevo mtodo apunta directamente a limitar laseparacin de la armadura ms prxima a la cara traccionada.

Anteriormente, se asuma que se limitaba la fisuracin limitando los factores z, los cuales indirectamentelimitaban la separacin de la armadura (ver Apndice 9A).

El nuevo mtodo reemplaza la Ecuacin (10-5) con que se calculaba el factor zpor una ecuacin con lacual se obtiene la separacin mxima de la armadura, s.

Esta separacin mxima de la armadura depende solamente de la tensin en el acero fsbajo cargas deservicio, y del recubrimiento libre Cc.de la armadura de flexin a partir de la superficie traccionada msprxima.

Actualmente estos tpicos son tratados en el Cdigo ACI 318S-11, Capitulo 10.6.7 (Ref. N 2A)

1.6.2. CONSIDERACIONES GENERALES

Los requisitos de 10.6 exigen una correcta distribucin de la armadura de traccin en vigas y losasarmadas en una direccin a fin de controlar la fisuracin por flexin. Las estructuras construidas en elpasado, usando mtodos de Diseo por Tensiones de Trabajo y armadura con tensin de fluencia menoro igual que 40.000 psi, tenan bajas tensiones de traccin en las armaduras bajo cargas de servicio. Porlo tanto, en presencia de bajas tensiones de traccin en la armadura bajo cargas de servicio, estas

estructuras no evidenciaban mayores problemas de fisuracin por flexin.

Con la aparicin de aceros de alta resistencia con tensiones de fluencia mayores o iguales que 60.000psi, y con el uso de mtodos de Diseo por Resistencia que permiten mayores tensiones en la armadura,el control de la fisuracin por flexin ha cobrado mayor importancia.

Por ejemplo, si una viga se diseara usando el Mtodo de Diseo por Tensiones de Trabajo y unatensin de fluencia de 40.000 psi, la tensin en la armadura bajo cargas de servicio sera de alrededor de20.000 psi. Usando el Mtodo de Diseo por Resistencia y una tensin de fluencia de 60.000 psi, latensin bajo cargas de servicio podra ser de hasta 36.000 psi. Si de hecho la fisuracin por flexin esproporcional a la tensin de traccin en el acero, es evidente que el proceso de diseo debe incluircriterios para controlar la fisuracin.

Las primeras investigaciones del ancho de las fisuras en vigas y elementos solicitados a traccin axialindicaron que el ancho de las fisuras era proporcional a la tensin en el acero y al dimetro de las barras,pero inversamente proporcional a la cuanta de armadura. Investigaciones ms recientes, realizadasusando barras conformadas, han confirmado que el ancho de las fisuras es proporcional a la tensin enel acero.

Sin embargo, se ha comprobado que hay otras variables importantes tales como la calidad delhormign y el recubrimiento sobre las barras.

Se debe recordar que el ancho de las fisuras es muy variable, an en trabajos realizados en laboratoriobajo condiciones estrictamente controladas. Por este motivo, en el cdigo slo se presenta unaexpresin sencilla para controlar la fisuracin, diseada para obtener detalles de armado razonables queconcuerden con estudios experimentales y experiencias anteriores.


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1.6.3. DISTRIBUCION DE LA ARMADURA DE TRACCION

Desde el inicio se identificaron tres motivos por los cuales es necesario limitar el ancho de las fisuras enel hormign. Estos son la apariencia (esttica), la corrosin y la impermeabilidad. Rara vez los tresmotivos son relevantes para una misma estructura. La apariencia es importante en el caso del hormign

a la vista, tal como los paneles de los tabiques. La corrosin es importante en el caso del hormignexpuesto a ambientes agresivos.

La impermeabilidad puede ser necesaria para las estructuras martimas o sanitarias.

La apariencia exige limitar el ancho de las fisuras en la superficie. Esto se puede asegurar ubicando laarmadura tan cerca de la superficie como sea posible (usando poco recubrimiento) para impedir que lasfisuras se ensanchen. Por el contrario, el control de la corrosin se obtiene usando hormign de mejorcalidad y aumentando el espesor del recubrimiento de hormign.

La impermeabilidad requiere una severa limitacin del ancho de las fisuras, aplicable solamente aestructuras especializadas. Por lo tanto, se debera reconocer que es posible que un nico requisito, talcomo la Ecuacin (10-4) de este cdigo, pueda no ser suficiente para cubrir los tres motivos

mencionados, es decir, apariencia, corrosin e impermeabilidad.Existe una fuerte correlacin entre el ancho de las fisuras superficiales y el recubrimiento de hormign,dc, como se ilustra en la Figura 9-1. Para una determinada de formacin especfica del acero, cuantomayor sea el recubrimiento mayor ser el ancho de las fisuras y mayor ser la influencia sobre laapariencia.

Entre 1971 y 1995, el cdigo especificaba factores z limitantes en base al concepto de que eranecesario limitar el ancho de las fisuras superficiales. Los valores especificados de z = 175 y 145kips/in., para exposiciones interiores y exteriores, respectivamente, correspondan a fisuras de 0,016 y0,013 in. De ancho

(Cap. 9, Apndice 9A, segn Ref. N 2A).


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(Tabla 4.1 de la Ref. N 12 pg. 22)

Se asuma que limitando el ancho de las fisuras a estos valores se lograra proteccin contra lacorrosin.Pero, para poder satisfacer los valores lmites de z especificados, el mtodo bsicamente alentaba lareduccin del recubrimiento de hormign, lo cual potencialmente poda perjudicar la proteccin contra lacorrosin. Lo que es ms, el mtodo penalizaba fuertemente las estructuras con recubrimientos de msde 2 in. ya sea reduciendo la separacin o las tensiones bajo cargas de servicio de la armadura.

La influencia de la fisuracin en el proceso de corrosin de las armaduras es un tema controvertido.Existen investigaciones, que muestran que la corrosin no tiene una correlacin clara con el ancho de las


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fisuras superficiales en el rango de tensiones que normalmente aparecen en la armadura bajo cargas deservicio.

De hecho, est ligeramente relacionada con los lmites para el ancho de las fisuras superficiales de0,013a 0,016in. De los cdigos anteriores. Adems, se ha descubierto que el ancho real de las fisurasen las estructuras es altamente variable. Se ha observado una dispersin del orden de 50%.

Esto llev a investigar alternativas para reemplazar los factores z lmites para exposicin exterior einterior, como figuraban en la edicin anterior del cdigo.

Intentando salvar algunas de las limitaciones del enfoque anterior, a partir del Cdigo 1999 se haadoptado una ecuacin sencilla y ms prctica, la cual limita la mxima separacin de las armaduras deforma directa. El nuevo mtodo intenta controlar la fisuracin superficial a un ancho que, en formageneral, sea aceptable en la prctica, pero que puede variar ampliamente dentro de una estructura dada.Por este motivo, el nuevo mtodo no pretende predecir el ancho que tendrn las fisuras en la obra. Deacuerdo con el nuevo mtodo, la separacin de la armadura ms cercana a una superficie en traccin nodeber ser mayor que el valor dado por

s= (540 / fs) 2,5cc Ec. (10-4)

Pero no mayor que 12 (36 / fs)

Dnde:

s = separacin entre los centros de las barras de la armadura traccionada por flexin mscercana a la cara ms traccionada, in. (si hay una nica barra o alambre ms cercano a la carams traccionada, s es el ancho de la cara ms traccionada).

fs = tensin en la armadura calculada para las cargas de servicio (ksi), determinada como elmomento no mayorado dividido por el producto del rea de acero por el brazo de palancainterno. Se permite adoptar fs igual a 60 por ciento de la tensin de fluencia especificada de laarmadura no pretensada.

Cc= espesor del recubrimiento libre, medido desde la superficie traccionada ms cercana hastala superficie de la armadura traccionada por flexin, in.

(Cap. 9, Apndice 9A, segn Ref. N 2A).


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1.7 APLICACIONES REGLAMENTARIAS E 060- 09

Y el ACI 318S -11

EXIGENCIA DE LA NORMA E.060 del 2,009 RELACIONADAS CONAsk

Ref. N01, N07


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EXIGENCIAS DEL ACI 318S-11 RELACIONADAS CON Ask

Las disposiciones del Cdigo ACI 318S-11 y ACI 318 -02 (Articulo 10.6.7) se resumen en la figura.

Referencia: N07


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1.8 DETALLE DEL REFUERZO EN VIGA DE PUENTE.

INGENIERIA DE DETALLE.

Las fisuras en las vigas de gran peralte, tienden a aparecer en el cambio de seccin mecnica, raznde ello se contrarresta esta tendencia, no cortando los aceros de manera brusca si no, realizandocortes progresivosde los aceros, con sus respectivos traslapes reglamentarios.

La distribucin de aceros a lo largo del Alma tambin es necesaria.

Referencia: N06


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2.

REVISION Y

EVALUACION DEL

PROYECTO

EXISTENTE.


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Habiendo revisado las consideraciones, conceptos, normativas, se aplicaran en la revisin del proyecto,para ello se ha visitado el lugar, donde se llev acabo la INSPECCION del puente.

La documentacin con la que se pudo contar es:A.- EXPEDIENTE TECNICO CREACION DEL PUENTE CARROZABLE PALMEIRAS SOBRE EL RIOKUVIRIARI DISTRITO DE ECHARATI PROVINCIA DE LA CONVENCION- CUSCO.Cdigo SNIP.204341GESTION 2,011-2014. Folios 000014 al 000259, Fecha: 2,013

El cual cuenta con 09 Planos:

As como Estudios de Mecnica de Suelos, Estudio Hidrolgico y de Impacto Ambiental.

POSIBLES CAUSAS DE APARICION DE FISURAS EN LAS CARAS LATERALES DE LAS VIGAS.

Los cdigos establecen reglas para la distribucin del refuerzo a flexin a fin de controlar el

agrietamiento por flexin en vigas.

Sin embargo deben de esperarse fisuras visibles y es necesario tomar precauciones en el detallado derefuerzo con el objeto de controlarlas. Por razones de Durabilidad y Esttica, son preferibles muchasfisuras muy finas que pocas fisuras gruesas.

El mejor control de fisuracion se obtiene cuando el refuerzo est bien distribuido en la zona de mximatraccin del concreto.

En elementos relativamente altos sometidos a flexin debe colocarse algn refuerzo longitudinal cercade las caras verticales en la zona de traccin, con el fin de controlar el agrietamiento del Alma.

De la observacin detallada de las fisuras, presentadas bsicamente en las VIGAS PRINCIPALES, con

su respectiva toma fotogrfica, se han comparado con plantillas tpicas que pertenecen a un Atlas deFisuras.

De esta manera como punto de partida, podemos inferir que es lo que ha causado la aparicin de lasFISURAS.

LAMINA PLANO

PU-01 UBICACIN

PG-01 PLANTA GENERAL DEL PUENTE

PT-01 TOPOGRAFICO

G-02 GEOMETRI A ESTRI BO DERECHO

G-03 GEOMETRIA ESTRIBO IZQUIERDO

G-04 GEOMETRIA LOSA DE RODADURA

E-01 ESTRUCTURAS ESTRIBO DERECHO

E-02 ESTRUCTURAS ESTRIBO IZQUIERDO

E-03 ESTRUCTURAS LOSA DE RODADURA


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2.1 REVISION DE DETALLE DEL REFUERZO DE

TRACCION Y COMPRESION

COLOCADO EN VIGAS PRINCIPALES.

PLANO E-03)

Segn planos, se presentan en la VIGA, las diferentes secciones de cortes de acero (1-1, 2-2, 3-3) y sulugar de colocado.Peralte de viga: 1.50 m > 0.90 m.

Se evaluaran las secciones, aplicando las exigencias reglamentarias de la NORMA E.060-99 y las delReglamento ACI 318-11.

DETALLE DE VIGA EN ELEVACION (SOLO LA MITAD)

SECCIONES TRANSVERSALES DE LOS TIPOS DE CORTES DE ACERO EN TRACCION Y COMPRESION.

= Sector donde carece de armadura SUPERFICIAL (Armadura Reglamentaria).

1.50 m


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Aplicacin: NORMA E.060 -09

En la viga debe colocarse armadura superficial longitudinal uniformemente distribuida en ambascaras laterales del Alma, en una distancia = (0.50*h) = (0.50*1.50m) = 0.75 m. cerca de laarmadura principal de traccin por flexin.

El espaciamiento de la Armadura Superficial s, no exceder no exceder del menor de los

siguientes valores:

S1=< 30 cm.S2=< 38 (2500 /fs)2.5 Cc = 38*(2500/(0.60*4,200 k/cm2)2.5*(5cm) = 25.19 cm.S3=< 30 (2500 /fs) = = 30*(2500/(0.60*4,200 k/cm2) = = 29.76 cm.

Segn detalles de los Planos (que se muestran segn detalles), en la SECCION 1-1,2-2,3-3 setiene que ses aproximadamente = 35 cm. > a S2Separacin que NOcumple con la Norma

Aplicacin: CODIGO ACI 318S -11 y ACI 318-02

S1=< = 30.00 cm.S2 =< d/6 = 135/6 = 22.50 cm. (d = 135.00 cm. Ref. A).S3=< 1,000* 5.067/ (135-75) = 84.45 cm.

ses aproximadamente = 35 cm. > a S2Separacin que NOcumple con el Cdigo.

Debe colocarse refuerzo superficial longitudinal uniformemente distribuido en ambas caraslaterales del elemento dentro de una distancia h/2 = 75.00 cm.

2 Ask=< 0.50*As(principal) = 0.50* (20 1) = 0.50* 101.34 cm2= 50.67 cm

2

rea aproximada colocada = 4 1/2 = 4*1.267 =5.07 cm2 < 50.67 cm2rea colocada que NOcumple con el Cdigo.

Segn Armadura colocada a traccin es de (6 1) = 6* 5.067cm2= 30.40 cm

2

Mas (41/2) = 5.07, total =35.47 cm2NO cumplira con lo requerido en rea para la mitad superior de la Viga.

El refuerzo resulta ser importante, por lo tanto debera de incorporarse en los clculos de la

resistencia a FLEXION de la seccin.


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ARMADO DE FIERRO CAPA SUPERIOR E INFERIOR

PLANO E-03)

Se observan 04 disposiciones de Aceros:N 01, varillas enteras que a 9 m. se traslapa. (Acero superior)N 02, varillas enteras que a 9 m. se traslapa en 1.40 m. (Acero inferior)N 03, varillas enteras que a 9 m. se traslapa en 1.40 m. (Acero inferior)N 04, varillas enteras que a 9 m. centrada. (Acero inferior)

DISPOSICION DE ACERO N 02 (10 1)

Las disposiciones N 2 y N 3 ocasionan un cambio de seccin mecnica, razn por la cual, son unmotivo de origen de fisuras en estas secciones.

La disposicin N 1, a pesar de estar en zona de compresin, tampoco sera conveniente.La disposicin N 4, sera aceptable.

Segn Captulo 1.8, del presente informe, se indica los cortes convenientes que se deberan de

realizarse.

1 2 3 4


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2.2 MONITOREO DE FISURAS Y GRIETAS.

MAPEO DE FISURAS EN LAS VIGAS PRINCIPALES

ESTRIBO DERECHO

ESTRIBO IZQUIERDO

LLEGADA DE ECHARATI

VIGAS PRINCIPALES

RIO KUVIRIARI

VIGA

V1

CON FISURAS

MS REPRESENTATIVAS

CARA EXTERIOR

VIGA V2CON FISURAS

TENUES, CARA EXTERIOR

QUE A LA FECHA HAN

APARECIDO

VIGAS DIAFRAGMAS,

TOTAL 05


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Del Mapeo de Fisuras, se presenta las fisuras ms representativas, esto para la viga V1, las

fisuras V2 resultan ser muy tenues.

Existen fisuras muy tenues en los fondos de las Vigas principales.

Las fisuras laterales si se manifiestan en las 02 Vigas principales, pero se ha detectado solo en las

caras exteriores. Al respecto se puede observar de las tomas fotogrficos (ANEXO 1), como, fisuras muy finas

recorren la cara exterior de manera vertical y algo inclinadas a distancias entre 2.00 y 5.00 m.

aproximadamente. Esta caracterstica observada ha sido ya estudiada segn el ATLAS DE

FISURAS, que se presenta en el Acpite A.4.3del presente estudio.

De lo sealado anteriormente se puede encontrar una correlacin entre la ubicacin de estas

FISURAS y la ubicacin de los cortes de Armadura inferior, segn los diseos presentados en el

Plano E-03.

Una posible manifestacin de FISURAS, en las caras laterales se puede deber a lo sealado en el

ATLAS DE FISURAS, en lo que se refiere al Acpite A.4.12

De la inspeccin se tiene que todas las fisuras son menores que 1.00 m.m. esto esta refrendado por

las medidas de campo y por las diferentes tomas fotogrficas obtenidas y son parte del presente

informe (ubicar las fotos en el Anexo).

Entre las caractersticas de las fisuras, son que hay inclinadas, verticales, aleatorias, algunas se

intersectan, varias de ellas cruzan los tubos PVC, producto del encofrado.

No hay Fisuras Horizontales en ningn caso.

No se han observado fisuras en el fondo del tablero del Puente.

Algunas de las fisuras estn identificadas por el nmero de la toma fotogrfica. No se presentan fisuras representativas en los apoyos, que resulten como producto del esfuerzo

cortante por traccin diagonal, ver ATLAS DE FISURAS, en lo que se refiere al Acpite A.10.1

MAPEO DE GRIETAS EN LAS VIGAS DIAFRAGMA

La sper estructura cuenta con 05 vigas Diafragma y que luego de la inspeccin se observa que las

vigas que se encuentran en los apoyos, presentan GRIETAS.

Segn las tomas fotogrficas (ANEXO N 2) las grietas podran ser el resultado de un efecto de

TORSION a la que se encuentran sometidas.

Estas GRIETAS si resultan ser ESTRUCTURALES y comprometen a la superestructura.


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2.2.1 DE LA INSPECCION DE CAMPO

UBICACIN DEL PUENTE CON RESPECTO A LA ZONA DE DESLIZAMIENTO

FUERZA DE EMPUJE DE LA MASA DE TIERRA QUE SE DESLIZA

ZONA DE DESLIZAMIENTO, TALUD PRONUNCIADO.

Del recorrido que se llev acabo, se pudo observar una concentracin de daos en el sector del estribo

derecho, como si estuviese ladendose el estribo con direccin hacia el estribo opuesto.

Debido a este ladeo, es que el estribo derecho presiona a la superestructura (vigas y losa) condirecciona la estribo opuesto, dando origen de este modo a grietas en el estribo derecho y las vigas

diafragma de ambos extremos.

ZONA DE DESLIZAMIENTO


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Tambin se puede observar como las barandas absorben parte de estos esfuerzos residuales.

Este ladeo (Giro) del estribo derecho, se confirmara que es debido a una fuerza de empuje ocasionado

por una masa de tierra que viene acomodndose con direccin a este estribo, ocasionando un evidente

empuje que estara daando a la estructura en conjunto.

De lo indicado ya existe un informe preliminar emitido segn Ref. N C.

ELEVACION DEL PUENTE

EMPUJE DE LA MASA DE TIERRA QUE SE DESLIZA CON DIRECCION AL ESTRIBO DERECHO.

El empuje de tierra excesivo, acta sobre el estribo derecho, el cual ya GIRO, trasladando esta fuerza a

la superestructura y esta a su vez al estribo izquierdo.

El Giro resulta perjudicial para el estribo toda vez que habra que determinar si el muro ya no est

empotrado a la zapata, o si todo el estribo en conjunto ha girado, dando como resultado en ambos casos

la inoperatividad de este estribo.


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P1030242 P1030249

ESTRIBO DERECHO

P1030260 P1030273

ESTRIBO DERECHO Y BARANDAS


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2.3 ANALISIS Y DISEO DEL PUENTE REVISION)

Se realizara un Anlisis Estructural al Puente PALMEIRAS, con los datos geomtricos realmenteejecutado.

Se empleara el Camin y Tndem de diseo, definidos en nuestra Norma (ref. N 8), El incremento de lacarga Viva por efectos Dinmicos ser de 33% (ref. N 8), para ello se har uso del software para elAnlisis de Puentes CSI BRIDGE V.15


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DATOS

Seccin Transversal

SECCIONES DE ESTRUCTURA EJECUTADA.


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Aplicacin del Software CSi Bridge v.15.1.0

Datos de Geometra de la seccin transversal.


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MODELO

DATOS

Longitud de la superestructura 20.00 m (un solo carril)

Ancho de la calzada 3.60 m

Espesor de la losa de concreto 0.25 m

Espesor del asfalto 0.00 m

Separacion entre vigas principales 2.40 mAncho de las Vigas 0.50 m

Separacion vigas diafragma 5.00 m

Ancho de las vigas diafragma 0.30 m

fc 280 k/cm2

fy 4,200 k/cm2


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Definicin de las lneas en el puente, donde se desplazara el Vehculo.


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CAMION DE DISEO Y CARGA POR CARRIL.

Camion HL-93K-1(43.42 Ton): 4.8262 Ton/1.33 = 3.628Ton *9.81= 35.59 KN.

Camin HL-93K-1(425.94 KN): 47.3289/1.33 = 35.585KN.


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TANDEN DE DISEO Y CARGA POR CARRIL.

Camin HL-93M-1

Cargas a ser consideradas (la carga MODAL no se tom en cuenta)

CARGA PEATONAL = 0.36 Ton/m2CARGA (VEREDA + BARANDA) = 0.60 ton/m2


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Cargas de Servicio (COMB1).

Cargas Factoradas (COMB2).


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RESULTADOS

MODELO DEL PUENTE PALMEIRAS

VIGA PRINCIPAL MS ESFORZADAMomento ltimo = 376.15 Ton-m.


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VIGA PRINCIPAL MS ESFORZADA

Cortante Ultimo = Vu= -160.59 Ton. y a una distancia d = 1.35 m Vd= -73.03 Ton.

DISEO DE VIGA:

DATOS :

hf = 150.00 cm

b = m

bw = 50.00 cm

h = 150.00 cm

fy = 4,200.00 kg/cm2

f c = 280.00 kg/cm2

b1 = 0.85

Mu = 376,150.00 kg-m

r = 15.00

d = 135.00


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De lo desarrollado:

Considerando un centro de gravedad de barras colocadasYgb= 15.00 cm. El rea de armadura

obtenida es de 82.67 cm2, igual a 17 1.

rea colocadasegn planos 106.41 cm2, igual a 21 1. (Ver anexo N3)

Por lo que NO es posible que existan problemas de agrietamiento por Flexin en la zona del

centro de la viga.

Respecto al Cortantesolicitado en la viga es de Vd= 73.03 Ton. El cortante que soporta la viga

es de V = *(2.65* fc *b*d ) = 0.85*(2.65*(280)1/2*50*135)= 254,417.85 Kg. = 254.41 Ton.

Se verifica que 254.41 Ton > 73.03 Ton. Es conforme O.K.

Es = 2,039,000.00 Kg/cm2 E*e = 6,117.00 (2.8) pg. 36

e = 0.003

APORTE DEL ALMA . El Alma debera resistir un momento Mnw :

Mnw = ( Mu / - Mnf .) = 417,944.44 Kg-m

Muw = 0.9 * Mnw = 376,150.00 Kg-m

R uw = Mu /( bd2) = 41.28

R uw = *r *fy *( 1-0.59 * r* fy / fc ) ( Ecuacion de 2do grado ) (5-17) pg. 81

0 = * 0.59 * fy2/ fcr

2- *fy *r+ Ruw ###########

0 = Ar2- Br+ C

A B C = 0.01225 1.225% Raiz1

33,453.00 -3,780.00 41.28 r= 0.10075 Raiz2

Determinacion de la cuantia bala nceada o basica

r b = 0.85* fc * b1( 6117 ) = 0.0286 2.856% (5-9) pg. 77

fy ( fy + 6117 ) En la practica

ACI 10.3.3: ( * ) MAXIMO : 0.75 * r b = 0.0214 2.142% Por razones de

( * *) NORMAL 0.50 * r b = 0.0143 1.428% Normalmente s

1.225% < 2.14% FIERRO EN TRACCION

< 0.75 * r b

El area de Acero en Tension es :

As = * bw * d = 82.67 cm2 (Segn Calcul

( * ) As = ( 0.75 * rb

)* bw

* d =

144.58 cm2 (Antieconomi

( * *) As = ( 0.50 * r b )* bw * d = 96.38 cm2 (Como maxi

Se verifica que la cuantia son menores a las maximas del Reglamento

Se debe verificar que esta Area sea mayor que el area minima de Acero:

ACI 10.5.1: As min >= 14.1* bw *d / fy = 22.66 < 82.67 cm2

As min = 0.8*bw*d*( fc1/2

) / fy = 21.51 < 82.67 cm2

Area a colocar = 82.67 Area a colocar = 82.67 cm2


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2.4 VERIFICACION DE LA DISTRIBUCION DE LA ARMADURA EN

FLEXION

Para las vigas con almas relativamente altas, debe de colocarse algo de refuerzo cerca de las carasverticales del alma para controlar el ancho de las grietasen la zona de Tensin del concreto por encimadel nivel de las barras principales de refuerzo.

Sin este acero se han observado grietas en el alma con anchos mayores que aquellas a nivel de lasbarras principales.

Razn de ello ser necesario estimar el ancho de la grietaque puede esperarse en la superficie inferiordel elemento para la carga de servicio completa, tambin se determinara si los refuerzos sonsatisfactorios, con relacin al Agrietamiento, para exposicin exteriorsegn Cdigo ACI.

Del Anlisis de la estructura se obtiene el Momento de Servicio para la VIGA PRINCIPAL:


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Momento de servicio para la VIGA PRINCIPAL, Ms= 150.98 Ton-m.

El Cdigo ACI, permite utilizar fs= (0.60*fy)= (0.60* 60 Ksi) = 36 Klb/in2

Para el uso del grafico mostrado en el Captulo 1.6.2. Del presente informe, se tendr en cuenta losiguiente:


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dcg = Ygb= 15.00 cm = 5.91 in

b = 45 cm = 19.69 in

rea colocadasegn planos 106.41 cm2, igual a 21 1. = 21*0.79 in =16.60 in

2

A= 2*dcg* b / (21 1) = 2* 5.91 * 19.69 / (21)

A = 11.08 in2

Segn ACI 224R, se tiene:

dc = 6.03 cm. del Plano = 2.37 in.

w = 0.076* 1.2*36* (2.37* 11.07)(1/3)

= 9.76 /1,000 = 0.00976 in.

A) Del captulo 1.6.3. Del presente Informe (pg. 22), se tiene la Tabla 4.1 del ACI, cumple O.K.

z= 36* (2.37* 11.07) (1/3) = 36* 2.971428= 106.97

B) Del captulo 1.6.3. Del presente Informe, se tiene el Grafico9A-1del ACI, 106.97 < 145,cumple para Exposicin exterior. CumpleO.K.


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2.5 CONTROL DE DEFLEXIONES

Resulta claro que los clculos solo pueden, en el mejor de los casos, proporcionar una gua en la

estimacin de los valores probables de deflexin real.

Esto se debe a las incertidumbres relacionadas con las propiedades de los Materiales, los efectos de

agrietamiento y el historial de aplicacin de cargas para el elemento que se analiza.

Por esta razn, en ningn caso se justifica una precisin extrema en los clculos, puesto que es muy

poco probable que se obtengan resultados precisos.

En general, las deflexiones de inters son aquellos que ocurren durante la vida de servicio normaldel

elemento.

Analizando los resultados:

Analizando los resultados en estado de SERVICIO, se obtiene: Deflexin = 1.10 cm.

Adems de las deflexiones del concreto, que se presentan inmediatamente se aplic la carga, existen

otras deformaciones que ocurren de modo gradual durante algn periodo, estn son acusadas por el

Flujo plsticodel concreto y por la retraccin del fraguado.

Como resultado de estos efectos, los elementos de concreto reforzado continan deflactndose con el

paso del tiempo. La deflexiones a largo plazo continan durante un periodo de muchos aos y

eventualmente pueden ser hasta 2 y ms veceslas deflexiones elsticas iniciales.

Podemos definir entonces, que en ambos casos, las deflexiones son absorbidas por la contra flecha de

8.00 cm. Establecida en Obra.


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2.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De lo presentado en el Marco Conceptual y sobre la revisin y Evaluacin del Proyecto, ha permitidollegar a las siguientes conclusiones y recomendaciones:

La Estructura actualmente existente, viene prestando servicio con elementos estructurales

daados (Estribo Derecho agrietado, vigas diafragmas inicial y final agrietadas).

El presente trabajo lleva a cabo una revisin de las posibles causas que han originado lasanomalas presentadas en la superestructura y subestructura

Se revisa y se concluye que las FISURAS presentadas en las vigas principales son de carcterNO ESTRUCTURAL, para ello se ha buscado relacionar lo existente con un Atlas de Fisuras,tambin se ha aplicado la revisin con lo estipulado en los Reglamentos vigentes, as como larevisin de la Ingeniera de Detalle.

Si bien es cierto el estudio se ha centrado en la evaluacin del comportamiento de las Vigas delpuente, tambin se observ el resto de la estructura, no encontrando problemas de diseo.(Anexo N 4)

De la revisin de los planos estructurales y los clculos hechos, se puede decir que no existeproblemas de flexin, ni de corte, no existen FISURAS en las vigas producto de estos esfuerzos,el diseo realizado por el Proyectista, esta con margen de seguridad que amerita un buencomportamiento estructural del Puente.

La aparicin de FISURAS, podra deberse a la ocurrencia de una fuerte retraccin diferencial enel Alma de las vigas, esto se explica en el Captulo 1.5. - A.4.12. La zona de Ubicacin cuentacon una temperatura de aproximadamente 29 C.

Una segunda aparicin de FISURAS en las partes laterales de las vigas, es que no se colocorefuerzo longitudinal reglamentario, cerca de las caras verticales del alma para controlar el anchode las grietas en la zona de Tensin del concreto por encima del nivel de las barras principales

de refuerzo, esto por la NO aplicacin de la NORMA E.060o la del ACI 318-02, ACI 318-11..

Una tercera aparicin de FISURAS en la base de las vigas (no en la parte central), se debe alcambio de seccin mecnica, producto de los cortes de armadura de manera brusca, norealizando cortes progresivos, tal como se muestra en el Captulo 1.8 del presente informe

Se concluye que las FISURAS no son de carcter ESTRUCTURAL, obedecen a un tema deingeniera de detalle, tal como lo exigen las Normas y que aparentemente NO fueron tomadas encuenta.

Se determina que el ancho de las FISURAS existentes, se encuentran dentro de un rango deaceptabilidad segn la NORMA ACI 224R

No se detectaron FISURAS por motivo de Deflexin, en el centro de las vigas.

Respecto a las grietas presentadas en el Estribo derecho del puente, son debidas a un Empujeexistente, tema tratado en el Captulo 2.2.1 del presente informe.

Como consecuencia de esta Fuerza Extraordinaria, es que las Vigas Principales estnsometidas a una Fuerza Axial y que actan como puntal para con el Estribo Izquierdo delpuente.

Amerita con urgencia revisar la estabilidad del Estribo Derecho, toda vez que este ya GIRO,razn por la cual es necesario rehabilitar este estribo de una manera eficiente y econmica paraconseguir la puesta en SERVICIO del Puente.


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3. REFERENCIAS

DOCUMENTOS ALCANZADOS Y REVISADOS.

A0.- PERFIL TECNICO CREACION DEL PUENTE CARROZABLE PALMEIRAS, SOBRE EL RIOKUVIRIARI, DISTRITO ECHARATI - LA CONVENCION - CUSCOGESTION 2,011-2014

A.- EXPEDIENTE TECNICO CREACION DEL PUENTE CARROZABLE PALMEIRAS SOBRE EL RIOKUVIRIARI DISTRITO DE ECHARATI PROVINCIA DE LA CONVENCION- CUSCO.Cdigo SNIP.204341GESTION 2,011-2014. Folios: 000014 al 000259Fecha: 2,013

B.- INFORME N0182-JSTODCE-MDE-13. De fecha 20.12.13WALKER R. HUAMAN GUEVARA, Jefe y secretario de la Oficina de Defensa Civil Echarati.Solicita Declarar en Emergencia.Fecha: 20 de Diciembre del 2,013

C.- INFORME DE ESTIMACION DE RIESGO DE LA INFRAESTRUCTURA DEL PUENTECARROZABLE PALMEIRAS-KEPASHIATO DEL DISTRITO DE ECHARATI PROVINCIA DE LACONVENCION.Gobierno Regional del CuzcoOficina Defensa Nacional y Civil.- Febrero 2,014Evaluador / Estimador, RAUL QUISPE ESCALANTE. R.J. N. 199-2010-INDECI.Fecha: Febrero 2,014

D.- VISITA A OBRA DEL CONSULTOR.Fecha: 07 de Julio del 2,014.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA.

1A.- DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN INGENIERIA ESTRUCTURALFundamentos y Aplicacin Tecnolgica 2,014Realizado por el CIP. Lima, DISEPRO & CSi Computers & Structures, Inc. CARIBE.Del 01 de MARZO a JUNIO 2,014

1.-DIPLOMADO EN DISEO ESTRUCTURALEscuela de Postgrado de la UPC.Setiembre 2,012- Agosto 2,013

2.- ANALISIS Y DISEO DE ESTRUCTURAS CON SAP2000 V.15Ing. LUIS QUIROZ TORRESEmpresa Editora Macro EIRL. Mayo 2,012

2A.- ACI 318S -11: Requisitos de Reglamento para Concreto EstructuralPreparado para el COMIT 318.Distribucin de la Armadura de FlexinCaptulo 9del CODIGO ACI 2002

3.- CSI BRIDGE V.15INTEGRATED 3-D BRIDGE DESINGN SOFTWARE

4.- DISEO DE PUENTE VIGA LOSA CON SAP 2,000 (AASHTO LRFD)M. Sc. ING. CARLOS ALEJANDRO CORDOVA ROJAS.

5.- REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

Empresa Editora Macro EIRL. Julio 2,011

6.- DISEO DE PUENTESJOSE EUSEBIO TRUJILLO OROZCO


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3ra Edicin -2,009Universidad Industrial de Santander, Facultad de Ingenieras Fisco mecnicasEscuela de Ingeniera CivilColombia.

7.- APUNTES DEL CURSO CONCRETO ARMADO IFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA, DEPARTAMENTO DE INGENIERIA, SECCION INGENIERIACIVIL.Gianfranco Ottazzi Pasino.PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU.-2,007

8.- PATOLOGIA DE ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO-Tomo IIJ. CALAVERA, Dr. Ingeniero de CaminosINSTITUTO TECNICO DE MATERIALES Y CONSTRUCCIONESINTEMAC.2da Edicin - Espaa -2,005

9.- Manual de Diseo de PuentesDireccin General de Caminos y FerrocarrilesMinisterio de Transportes y Comunicaciones -MTCJulio 2,003

10.- EVALUACIN DE PATOLOGAS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETOINSTITUTO DEL CONCRETO ASOCRETOING. HAROLD ALBERTO MUOZ M. Ing. CivilUniversidad del CaucaMaster of ScienceUniversity of Massachusetts - Ingeniera y Patologa de EstructurasBogot D.C. Noviembre 22,23, del 2,001

11.- NATURALEZA Y MATERIALES DE CONCRETOING. Enrique Riva LpezACI- II CONGRESO NACIONAL DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION. 2,000

12.- ACI 224R -01: CONTROL DE FISURACION EN LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGONINFORMADO POR EL COMIT ACI224.

13.- DISEO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETOArthur H. Nilson.Mc GRAW-HILL,Inc. 1,999


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ANEXO N 1.FOTOS EN VIGA PRINCIPAL: Fisuras NO ESTRUCTURALES toda vez que se ubicanaproximadamente en las secciones de cambio de seccin mecnica

P1030293


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P1030305 P1030306

P1030307


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P1030244


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ANEXO N 2.

P1030240

P1030286

ESTRIBO DERECHO

VIGA DIAFRAGMA QUE

PRESENTA GRIETAS

ESTRIBO

IZQUIERDO

VIGA DIAFRAGMA

EXTREMA QUE

PRESENTA GRIETAS


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P1030287

P1030288

VIGA DIAFRAGMA

EXTREMA ESTRIBO

IZQUIERDO) QUE

PRESENTA GRIETAS EN

LA BASE.

VIGA DIAFRAGMA

EXTREMA ESTRIBO

IZQUIERDO) QUE

PRESENTA FISURAS EN

EL ALMA


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ANEXO N 3.Diseo de viga Principal, segn memoria de clculo del Expediente tcnico:


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ANEXO N 4.

MOMENTOS M11 (ROTURA)

patologias en concreto

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Transcript of patologias en concreto