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domingo, 4 de mayo de 2025

PLANO DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS


Los planos estructurales deben incluir el “Plano de Especificaciones Técnicas”. Este plano es fundamental para garantizar la correcta ejecución, calidad, seguridad y durabilidad de la construcción.

El Plano de Especificaciones Técnicas entre otras cosas, especifica los materiales que se deben utilizar, los métodos constructivos, las normas aplicables, los controles de calidad requeridos y detalles generales y repetitivos. 

Un plano de especificaciones técnicas incompleto, ambiguo o inconsistente puede generar problemas, sobrecostos y retrasos. Es crucial que las especificaciones sean claras, detalladas y coherentes con los demás planos, además de ajustarse a las normas y ser factibles de implementar.

El Plano de Especificaciones Técnicas debería ser lo primero que debe revisar el constructor o el maestro de obra pues será fundamental para asegurar la calidad de la obra, el cumplimiento normativo y la prevención de errores. 

Exigencias de tolerancias, los distintos recubrimientos del concreto según el miembro estructural, dimensiones de ganchos y traslapos de acero de refuerzo, sistema de protección para el acero estructural, detalles específicos de pase de tuberías en un miembro estructural, colocación de acero de refuerzo de segunda fila, entre otros son aspectos que se pueden abordar en los planos de especificaciones técnicas. De esa manera el constructor tendrá una visión general y holística de la obra sin tener que consultar memorias de cálculo.

Un plano de especificaciones bien elaborado es esencial para el éxito de un proyecto estructural. Evita problemas, ahorra tiempo y dinero, y asegura que la construcción cumpla con los más altos estándares de calidad y seguridad.

¿Desconocías de la existencia de los planos de especificaciones técnicas o simplemente no lo usas?

Gracias por leer hasta acá hijos de Newton. Hasta otra oportunidad.

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SISMO, EDIFICIO Y SU CONTENIDO

El diseño estructural de edificaciones esenciales trasciende la capacidad de resistir sismos, ya que es crucial que estos edificios no solo eviten el colapso, sino que también mantengan su operatividad después del evento sísmico. Esto implica la necesidad de proteger no solo la estructura, sino también el contenido y los sistemas que albergan, garantizando así que los servicios esenciales puedan reanudarse de manera rápida o, idealmente, no se interrumpan en absoluto.

La preservación del contenido es especialmente crítica en instalaciones como hospitales, que deben seguir funcionando para atender emergencias tras un sismo. Estos edificios suelen albergar equipos costosos y delicados que son fundamentales para su operación. Aunque la estructura puede permanecer intacta, el daño al contenido puede impedir que el edificio cumpla su función principal, lo que hace necesario implementar medidas de protección sísmica adecuadas para salvaguardar estos elementos críticos.

La operatividad de un hospital para atender pacientes o de una estación de bomberos depende de la integridad estructural y funcional de todos sus sistemas, incluidos iluminación, comunicaciones, gases y redes húmedas. 

Este enfoque integral sugiere la implementación de metodologías de protección sísmica, como el uso de aisladores, disipadores y sistemas pasivos y activos. Estas estrategias permiten no solo mitigar el impacto de un sismo en la estructura, sino también en el contenido y los sistemas internos, asegurando así una respuesta efectiva ante emergencias y minimizando el riesgo de daños.

Las normativas estructurales contemporáneas promueven un enfoque de resiliencia integral para edificaciones esenciales, que incluye la protección estructural, del contenido y de los acabados, así como el control del daño interno. 

Gracias por leer hasta acá, ayúdanos con un me gusta y síguenos apoyando. 

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CAE EDIFICIO DE 8 PISOS EN PARAGUAY


El colapso repentino de un edificio residencial de ocho pisos en Encarnación (Paraguay) el pasado 02 de abril en la noche resultó en la muerte de dos personas. 

Las autoridades han iniciado una investigación para determinar las causas del derrumbe. Sin embargo, se descubrió que el edificio tenía permiso para seis pisos, pero se le añadió dos pisos sin autorización. Y Cuando se adicionan pisos a una edificación se cambia la masa (peso) y el comportamiento dinámico de la misma. 

A pesar de todo lo dicho, esa adición de pisos podría no ser causa suficiente para que el edificio colapsara repentinamente (frágilmente) sin haber tenido aún la totalidad de cargas que debieron contemplarse en su diseño (muertas sopreimpuestas y vivas). Entra entonces la hipótesis que los procedimientos, la calidad de los materiales o el mismo diseño podría esconder problemas.

Pero debe esperarse los resultados de la ingeniería forense o patológica la cual realiza un proceso estructurado que incluye el aseguramiento del sitio, recopilación exhaustiva de evidencias físicas y documentales, y análisis técnicos especializados para determinar con precisión las causas raíz del fallo, diferenciando entre errores humanos, deficiencias constructivas, problemas de diseño u otros factores externos.

El informe patológico o forense resultante documenta el proceso investigativo, identifica responsabilidades y proporciona recomendaciones específicas para mejorar normativas, procedimientos constructivos, prácticas de supervisión y capacitación profesional, con el objetivo de fortalecer la seguridad estructural y prevenir incidentes futuros.

Aunque existen muchos profesionales que ejercen la patología de las construcciones se recomienda que este sea un ingeniero civil estructural o geotécnico, debido a que tienen la comprensión numérica y física de muchas de las causas que originan las fallas en estructuras.

Estos hechos lamentables resaltan la poca importancia que muchos constructores le dan a cambios significativos en la estructura de una edificación.

Gracias por leer hasta acá hijos de Newton. Hasta la próxima oportunidad. Hay tantos temas que quisiera compartir y tan poco tiempo. Esperemos mejorar en los tiempos de publicación.

Gracias por leer hasta acá. Hasta la próxima hijos de Newton 👍🏻.

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sábado, 19 de abril de 2025

CAE TECHO EN DISCOTECA JET SET REPÚBLICA DOMINICANA

 


Muchos me han escrito que comente sobre lo ocurrido en la discoteca Jet Set en República Dominicana.  Este era un club nocturno que comenzó como un cine y se convirtió en un club en 1994, con renovaciones en 2010 y 2015. 

La estructura tenía dos pisos de altura sobre una pista de baile, capacidad para 1000 personas, con grandes aires acondicionados, generadores eléctricos y un sistema de iluminación y sonido soportado por el techo. Muchos de estos elementos no se encontraban en el diseño original y fueron posteriormente añadidos. 

El edificio sufrió un incendio en 2023 después de que un rayo golpeara un generador en el techo, pero se consideró estructuralmente seguro. Sin embargo, el 8 de abril de 2025, el techo se derrumbó, causando un gran desastre, resultando en 232 muertes y 225 heridos.

Un análisis de vulnerabilidad de la edificación hubiese sido esencial para prevenir este colapso. Identificar debilidades estructurales y mitigarlas antes de realizar cambios ayuda a evitar tragedias y garantiza la seguridad de los ocupantes. Cambiar el uso de un edificio puede aumentar sus cargas vivas aunque en este caso la adición de varias cargas muertas en su techo ocasionó el triste desenlace.

Las normativas de construcción exigen análisis de vulnerabilidad al modificar estructuras en su uso y cargas. Cumplir con ello no solo es legalmente necesario, sino que también garantiza que se mantengan estándares de seguridad adecuados.

Son lamentables estos hechos, dándonos la dura reflexión que a veces “el sentido común es el menos común de los sentidos”. A nadie parece habérsele ocurrido que la adición de carga a la edificación podía desencadenar en una falla.

Paz a las víctimas y otra lección aprendida para los tenedores de inmuebles. La supervisión de un ingeniero estructural o un patólogo de la construcción por cambios y adiciones en estructuras es una necesidad crítica.

Gracias por leer hasta acá hijos de Newton. Más tarde publicaré un caso interesante sobre una edificación que colapsó durante su construcción en un país latinoamericano, caso que pasó casi desapercibido por este de República Dominicana.

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EMPALMES MECÁNICOS EN CONCRETO - TRASLAPO - SOLAPE

Hoy hablaremos de los empalmes en barras de acero de refuerzo, los cuales son indispensables para lograr la funcionalidad y resistencia estructural del concreto. 

El método más común es el empalme por traslape, donde las barras se superponen en una longitud determinada. Este es por lo general el más económico, pero requiere mayor espacio y genera cuantías más elevadas en ciertos puntos.

La soldadura también se utiliza para unir barras de acero de refuerzo, pero requiere que el acero sea ASTM A703 además de cumplir con rigurosos requisitos que se pueden encontrar en la norma AWS D1.4 (Structural Welding Code - Reinforcing Steel).

Por otro lado, el empalme por conector mecánico ofrece ventajas en cuanto a rapidez de instalación, menor espacio requerido y aplicabilidad en zonas congestionadas de refuerzo. Estos dispositivos deben cumplir con estándares de resistencia, ductilidad y durabilidad, y su uso está regulado por varios códigos de construcción.  Es muy común la exigencia de que desarrollen al menos el 1.25Fy  de las barras y cumplir los estándares de la ASTM A1034 (Standard Test Methods for Testing Mechanical Splices for Steel Reinforcing Bars),  el  ACI 318 (Building Code Requirement for Structural Concrete) y ACI 439.6M-17 (Mechanical Connector Qualification Requirements).

Los conectores roscados, pernados y conectores de compresión son algunos de los tipos de conectores mecánicos disponibles en el mercado. En el video vemos primero los conectores hilados en barra (roscados) y en la parte del concreto prefabricado conectores pernados (tipo flauta). Aunque muchos fabricantes ya hacen combinaciones de métodos de roscado, prensado y pernado.

Los conectores mecánicos no requieren personal calificado y ofrece ventajas en términos de rapidez, espacio y aplicabilidad, haciéndolos económicos a partir de diámetros de barra de 3/4”.

Gracias por leer hasta acá. Hasta la próxima hijos de Newton 👍🏻.

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CORROSIÓN Y BARRAS DE REFUERZO EN CONCRETO ESTRUCTURAL

La respuesta es muy interesante y no es subjetiva, solo debemos ir al código ACI 318-19. A continuación, te explico la justificación:

El Artículo 26.6.1.2 (b) del ACI318 indica: " El refuerzo no preesforzado con óxido, escamas o una combinación de ambas, debe considerarse satisfactorio, si las dimensiones mínimas (incluyendo la altura de los resaltes del corrugado) y el peso por unidad de longitud de una muestra limpiada a mano utilizando un cepillo de alambre, cumple con las normas ASTM aplicables…"

Y en su comentario R26.6.1.2(b) dice:  "Investigaciones han demostrado que una cantidad normal de óxido aumenta la adherencia. Generalmente por manejo brusco normal se pierde el óxido que está suelto y que puede perjudicar la adherencia."

Es decir, el óxido superficial ligero es aceptable y puede incluso mejorar la adherencia entre el acero y el concreto. 

¿Y existe una manera cuantificable de saber cuál es el límite de corrosión aceptable? Si y lo conseguimos en la sección 11 y 12 de la norma ASTM A706/A706M-22 para Barras corrugadas. La barra será aceptable siempre y cuando la pérdida de masa por eliminación del óxido superficial sea igual o inferior al 6% del peso original de la barra y que igualmente cumpla con las demás especificaciones de la norma.

Aclarado el tema, hay un “bonus” en el video y es el removedor de óxido por láser que se ve. Este método, que no requiere productos químicos, permite limpiar rápidamente grandes áreas sin desgastar el metal subyacente. Sin embargo, requiere personal capacitado para su operación, además de tener limitaciones en el tratamiento de capas gruesas de óxido y generar humos que necesitan ser gestionados adecuadamente. 

Ahora, si te parece interesante lo comentado en este artículo, te invito a compartirlo y a seguirme en mis redes sociales. Hasta la próxima.

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HISTORIA DEL CONCRETO ESTRUCTURAL - CUANDO EL CONCRETO CONOCIÓ AL ACERO

El concreto estructural es uno de los materiales más importantes en la historia de la construcción. Su evolución es una historia de innovación que combina propiedades químicas y físicas únicas entre el concreto y el acero. 

Origen:

En 1824, Joseph Aspdin, un albañil inglés, patentó el cemento Portland, que se convirtió en la base del concreto moderno. Pero, el inventor del concreto reforzado fue Joseph Monier, un jardinero francés, quien en 1849 comenzó a usar alambres de acero para reforzar macetas de concreto, las cuales cuando eran de concreto simple se rompían con facilidad. En 1867, Monier patentó su sistema de refuerzo, que pronto se aplicó en la construcción de todo tipo de estructuras. El truco era sencillo: el concreto que soportaba compresión y el acero que soportaba las tracciones/tensiones.

En el siglo XX, el ingeniero francés Eugène Freyssinet desarrolló el concreto presforzado, mejorando indirectamente el comportamiento del concreto a la tracción y permitiendo construir estructuras más ligeras y de mayor luz, como puentes. La prefabricación fue el paso siguiente, pudiendo hacer elementos en taller para su instalación en obra. 

¿El uno para el otro?

El concreto y el acero tienen coeficientes de dilatación térmica similares, o sea, que se expanden y contraen de manera uniforme frente a cambios de temperatura. El concreto se adhiere firmemente al acero debido a la fricción mecánica y a una reacción química superficial entre ambos materiales. Todo esto permite que trabajen juntos para resistir esfuerzos combinados. Además, el concreto alcalino forma una capa pasivadora alrededor del acero, protegiéndolo de la corrosión. 

¿Y con otros materiales?

Aunque se han intentado combinar el concreto con otros materiales, no se ha logrado una integración tan eficiente como con el acero. En contraste, otros materiales, como la madera y los plásticos, no logran esta integración debido a diferencias en la dilatación térmica. Y las barras de fibra de carbono y vidrio no dan la ductilidad que proporciona el acero y producen mucho muchos más deformaciones en los elementos diseñador por resistencia, afectando entonces las condiciones de servicio como deflexiones y vibraciones excesivas.

El concreto estructural en un material verdaderamente fascinante. Gracias por leer hasta acá. Si te pareció interesante, comparte y síguenos. 

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VIGAS ALVEOLARES Y CASTELADAS


Las vigas casteladas y alveolares (celulares) son elementos estructurales que se derivan de las vigas de sección en "I". Su diseño permite una reducción significativa del peso al tiempo que se aumenta la resistencia estructural y la inercia. Y todo esto sin ocasionar desperdicios significativos.

Una de las principales ventajas de estas vigas es su capacidad para reducir el uso de material. Esto no solo contribuye a la sostenibilidad, sino que también resulta en ahorros significativos en costos de producción. Su diseño permite maximizar la relación entre carga y peso, lo que las hace especialmente útiles en proyectos donde el espacio y el peso son limitados. También permite pasar por su alma ductos e instalaciones que sería imposible de hacer en una viga de alma llena. 

El proceso de fabricación de vigas casteladas y alveolares incluye el corte del alma, ensamblaje mediante soldadura y la inspección de calidad. Si te interesa conocer más sobre su diseño estructural puedes consultar la guía de diseño de la AISC N° 31 “Castellated and Cellular Beam Design”. 

Como siempre, gracias por leer hasta acá. Comparte esta información si te parece interesante y síguenos en nuestras redes sociales para conocer de temas de ingeniería de manera fácil y amena. Hasta la próxima, hijos de Newton.

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ESFUERZOS Y CARGAS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES


Los elementos estructurales experimentan diferentes tipos de esfuerzos que son cruciales para su análisis y diseño. La flexión se produce cuando un elemento es sometido a cargas que generan un momento, causando que se deforme. Este esfuerzo provoca tensiones en la parte superior e inferior del elemento.

La compresión es otro tipo de esfuerzo importante, especialmente en columnas y elementos verticales. Este esfuerzo actúa reduciendo la longitud del elemento, empujándolo hacia adentro. Es esencial considerar la capacidad de carga axial de los materiales, ya que la compresión puede conducir a fallas por pandeo si no se dimensionan adecuadamente los elementos estructurales.

La tracción se manifiesta cuando un elemento es estirado, como ocurre en cables y vigas sometidas a fuerzas axiales. Este esfuerzo tiende a alargar el material, lo que puede resultar en fallas si las tensiones superan la resistencia a la tracción del material. 

El cortante es un esfuerzo crucial en el análisis de vigas y uniones. Este tipo de esfuerzo actúa paralelamente a la sección transversal, provocando deslizamientos entre las partes del elemento.

Finalmente, la torsión se presenta cuando un elemento es sometido a un par de fuerzas que intentan girarlo.

Al dimensionar elementos estructurales, es esencial considerar la combinación de todos estos esfuerzos, asegurando así la rigidez y resistencia necesarias para el correcto funcionamiento y seguridad de la estructura.

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CAE TECHO EN CENTRO COMERCIAL EN PERÚ - EL REAL PLAZA


 El desplome del techo en el centro comercial Real Plaza de Trujillo en Perú  ha suscitado preocupaciones significativas en el ámbito de la ingeniería estructural. Este incidente ocurrido el 21-02-2025, que resultó en varios muertos y heridos, ha llevado a cuestionar la integridad estructural del edificio y las prácticas de inspección previas. La tragedia pone de manifiesto la importancia de realizar evaluaciones exhaustivas y regulares en construcciones comerciales para prevenir tales desastres.

Expertos especulan que el colapso podría haberse evitado con un mantenimiento adecuado y una supervisión más rigurosa. El Colegio de Ingenieros del Perú ha exigido que se revisen los protocolos de inspección y se garantice la presencia de ingenieros civiles durante estas evaluaciones. La falta de detección de fallas en inspecciones anteriores ha generado críticas sobre los estándares de seguridad en la construcción 

Además, se ha discutido la necesidad de implementar medidas de seguridad más estrictas en la construcción de grandes estructuras y en especial de las estructuras metálicas. La planificación y diseño de edificios comerciales deben incluir análisis de carga y resistencia de materiales, así como la consideración de factores ambientales que podrían afectar la conservación y estabilidad de la estructura. La tragedia en Trujillo resalta la responsabilidad de los ingenieros en la creación de espacios seguros para el público 

Las investigaciones en curso buscarán determinar las causas exactas del colapso y si hubo negligencia en el diseño, construcción o mantenimiento del centro comercial. Este evento trágico no solo es un recordatorio de la fragilidad de las estructuras, sino también un llamado a la acción para mejorar las normativas y prácticas dentro de la ingeniería civil. Es un día de luto para la ingeniería latinoamericana.

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TENSEGRIDAD. ESTRUCTURAS TENSEGRÍTICAS


La “tensegridad” combina elementos rígidos (barras y vigas) y flexibles (cables) para crear estructuras que se sostienen mediante un equilibrio entre tensión y compresión. Este principio permite diseños ligeros, desafiando las formas tradicionales de construcción y distribución de cargas.

Las estructuras tensegríticas destacan por su ligereza y capacidad para absorber vibraciones. Su estabilidad se debe al equilibrio interno de fuerzas, lo que las hace ideales para aplicaciones arquitectónicas, artísticas y científicas.

No las confundan con las “Tenso-Estructuras”. A diferencia de las tenso-estructuras, que dependen de cables tensados para soportar cargas externas, las estructuras de tensegridad son sistemas cerrados donde la tensión y compresión están en equilibrio interno, sin necesidad de anclajes externos.

Ejemplos destacados de estas estructuras incluyen los mostrados en el video (incluyendo la mesa de Paco 😅) pero como todo en ingeniería, también se observa en la naturaleza, como en los modelos celulares y tejidos biológicos.

Las estructuras tensegríticas fueron creadas por Kenneth Snelson (escultor) en la década de 1940, quien construyó las primeras obras basadas en el equilibrio de tensión y compresión. Sin embargo, el término "tensegridad" fue acuñado y popularizado por el arquitecto Buckminster Fuller, quien desarrolló la teoría detrás del concepto. Aunque hubo controversias, Snelson es reconocido como el inventor físico y Fuller como el teórico del sistema.

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HUMEDAD POR CAPILARIDAD EN ESTRUCTURAS Y MUROS (PAREDES)

 

Uno de los efectos más preocupantes de la humedad por capilaridad es el daño estructural. La exposición constante al agua afecta al hormigón provocando posibles eflorescencias e incluso carbonatación. Induce indirectamente la corrosión del acero de refuerzo, comprometiendo la integridad de la edificación. 

Desde el punto de vista estético, la humedad puede causar manchas en las paredes y elementos de concreto, que son depósitos de sales en las superficies (eflorescencias). Los acabados, como pinturas y revestimientos, también pueden sufrir deterioro y desprenderse.

La humedad por capilaridad también representa un riesgo para la salud de los ocupantes. La presencia constante de humedad crea un ambiente propicio para el crecimiento de moho y hongos, alterando la calidad del aire y causando problemas respiratorios y alergias.

Para prevenir el deterioro por humedad por capilaridad, es fundamental realizar una adecuada impermeabilización de las cimentaciones y losas de contrapiso. Además, el uso de materiales menos permeables y resistentes a la humedad puede ayudar a mitigar los efectos de este problema, garantizando así la durabilidad y seguridad de la estructura.

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