Obras Civiles

Normalmente los métodos de evaluación son del tipo cualitativo (cantidad del deterioro) y cuantitativo (gravedad del deterioro) que permiten de una manera clara, simple y ordenada encarar el problema de evaluar una obra en su condición de uso por simple inspección ocular, ayudado con la instrumentación necesaria, generar tres índices que interpretan el estado de deterioro de la estructura en interrelación con el ambiente condicionante y son los siguientes:

Índice de Daños (ID): es el daño existente en los elementos de la obra por los factores estáticos en el momento de hacer la inspección evaluativa.

Índice de Severidad (IS): es la acción de los agentes exteriores que causan los daños sobre los elementos de la estructura, representa los factores dinámicos de la evaluación.

Índice de Vulnerabilidad (IV): es el nivel de pérdida de uno o de varios elementos estructurales esenciales de la obra al ser sometidos al riesgo de un evento, representa la combinación de los índices de daños y de severidad formando un par ordenado que interpreta la realidad física de la obra, pudiéndose representar por un número porcentual único para cada estructura.

En los puentes para la evaluación de los aspectos de cantidad de deterioro se utiliza notación en números y para gravedad de deterioro se toma notación de letras, estos dos aspectos con sus notaciones se pueden combinar con una matriz de orden de 3 x 3 que se señala a continuación, cuyos elementos simbólicos reúnen en si las dimensiones de la observación, generan la apreciación del grado de deterioro de la estructura y entre paréntesis la categoría de deterioro.

Categoría I de deterioro: Corresponde al estado de un puente que se encuentra en buenas condiciones, no precisa de reparación, pero si de un plan de mantenimiento integral.

Categoría II de deterioro: Corresponde al estado de un puente que presenta daños que ameritan reparación que no es urgente, además de un plan de mantenimiento integral. Necesitan de practicarles una evaluación comprobatoria para dilucidar y establecer de manera definitiva el alcance de la importancia de los daños y hacer las recomendaciones pertinentes, de confirmarse la valuación especial se efectuaran oportunamente las necesarias reparaciones de la obra.

Categoría III de deterioro: Los puentes de esta categoría presentan daños graves y se han de reparar con carácter de emergencia de acuerdo al siguiente esquema metodológico: a) Se debe hacer una evaluación de emergencia que especificará medidas inmediatas o un plan de emergencia para evitar el inminente colapso. b) Se debe practicar una evaluación detallada comprobatoria de las capacidades y demandas de los diferentes elementos del puente. c) De los resultados definitivos de la evaluación comprobatoria se procederá un hacer o no un Proyecto de Rehabilitación del Puente.

Los métodos basados en desempeño estructural que consideran estados límites son una herramienta excelente para el análisis de la rehabilitación de Edificaciones. Este enfoque se desvía de los métodos basados en fuerzas, que toman un factor de respuesta R para incorporar la ductilidad. Para definir la demanda que genera un evento hay estados límites que puede tomarse en forma probabilística, en muchos casos siguiendo el modelo de Poisson donde la ocurrencia de un evento no influye en la ocurrencia de otro y donde la probabilidad de que 2 eventos ocurran el mismo tiempo y en el mismo sitio es nula.

Esta ocurrencia probabilística es función del grado de desempeño que la sociedad espera de una construcción en particular. De esta manera se pueden tener niveles operacionales, de ocupación inmediata, de seguridad de vidas y de prevención de colapso.

Actualmente el concepto de evaluación y de diseño se ha modificado en función de los Estados Límites que se fijen según el tipo de obra y los recursos necesarios para generar seguridad. Un Estado Límite es el punto en el cual se puede superar una condición de diseño. Los estados límites son fijados por el diseñador de la Obra y el Propietario en función de los grados de servicio y seguridad que se quiere que tenga la edificación ante la presencia de diversos eventos. En la grafica anterior se explica los estados límites o límites de desempeño.

Los estados límites o límites de desempeño son estados donde se superan las condiciones de diseño, comienzan en A planteando un estado límite de servicio en el rango elástico u operacional, donde después de un evento característico no hay que raparan nada y los peritos evaluadores dan la orden de ocupación inmediata, se obtienen márgenes menores al 5% de los daños. Un segundo límite en B correspondiente a daños menores genera la utilización de programas de mantenimiento integral con porcentajes de reparación hasta de un 20% de daños.

Un tercer estado límite se puede tomar en C donde se obtienen daños moderados hasta de un 40% y se debe proceder a encontrar las causas subyacentes de los daños estructurales. El siguiente corresponde al punto D o máximo soporte de capacidad portante de la edificación ó límite de seguridad donde se recomienda la desocupación del inmueble por tener hasta un 60% de daños estructurales y la obra entra en un periodo de prevención de colapso o etapa para salvaguardar recursos y vidas, es un margen de seguridad, las rehabilitaciones de la estructura normalmente son a largo plazo. Por último en E o límite de colapso donde la edificación esta por caer por el agotamiento de la estructura si es que no se ha caído ya.

En otras palabras se tienen estados límites de servicio, de daños, de seguridad y de agrietamiento severo, correspondientes a demandas para una vida útil de la construcción, con sus correspondientes probabilidades de excedencia y periodos de retorno

ESTADO

LIMITE

PROBABIL. DE

EXCEDENCIA

VIDA

UTIL

PERIODO

DE RETORNO

SEGURIDAD

50%

50 AÑOS

75 AÑOS

OCUPACION

INMEDIATA

20%

50 AÑOS

225 AÑOS

SEGURIDAD DE

VIDAS

10%

50 AÑOS

475 AÑOS

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