Defectos Estructurales en Edificaciones: Causas y Consecuencias

Vigas

Las vigas son elementos estructurales fundamentales que pueden presentar diversos tipos de fallos. A continuación, se describen los más comunes:

• Roturas a flexión: Se inician en las zonas de tracción y progresan verticalmente hasta alcanzar la zona de compresión, donde se curvan. Pueden ocurrir por falta de armadura suficiente de tracción o por aplastamiento en la zona de compresión debido a un exceso de armadura.
• Fallo por cortante: Son fallos peligrosos y rápidos. Sin armadura, la rotura es instantánea, pero se retrasa cuanto más armada esté la viga. Se caracteriza por una fisura a 45º hacia el apoyo. Causas:
  • Soporte de carga mayor a la prevista.
  • Fallo del apoyo y descenso de la viga.
  • Cerco sin cerrar.
  • Menor resistencia del hormigón.
  • Sección insuficiente de la viga.
  • Armadura transversal insuficiente.
  • Cercos de menor sección o muy separados.

Los cercos aguantan mejor los cortantes que las barras inclinadas, especialmente en casos de cortantes horizontales como sismos. Además, confinan el hormigón, evitan fisuras de retracción y trabajan a tracción en vigas con cuelgue superior.

Flexión y cortante: Al romperse la viga por tracción, la sección del hormigón queda reducida, disminuyendo su resistencia al cortante. La fisura se sitúa cerca del apoyo, con mayor abertura en la parte superior y cerrándose en la inferior, con una inclinación entre 45-75º. Fallo por torsión: Toma una inclinación distinta en cada cara. La rotura se produce en vigas de borde que soportan forjados de grandes luces y en vigas en voladizo (viguetas y zunchos pueden provocarlo). Las vigas, viguetas o nervios sin cercos rompen bruscamente a torsión. Causas:

• Sección insuficiente.
• Armadura transversal y longitudinal insuficiente.
• Cercos de poca longitud.
• Mayor torsor del previsto.
• Hormigón de menor resistencia.
• Cálculo deficiente.

Se produce en elementos sometidos a fuertes flexiones y torsiones, como las vigas de borde de fachada.

Aplastamiento: Ocurre en zonas de compresión en vigas con poca sección de hormigón y muy armadas. En vigas apoyadas, se produce en la parte central superior; en vigas empotradas, en la parte central superior y en los extremos en la inferior. Causas:

• Sección insuficiente con cuantías elevadas de armadura en tracción.
• Hormigón de menor resistencia con abundante armadura.
• Cálculo deficiente.
• Exceso de carga.

Corrosión de la armadura: Provoca una ruina lenta y progresiva de las piezas. La armadura corroída aumenta su volumen hasta 3 veces, llegando a ocupar 8 veces el volumen inicial, sometiendo a tracción al hormigón. En estados avanzados, el hormigón se desprende, dejando la armadura al descubierto. Los aceros de diámetro pequeño y estirados en frío son más sensibles a la corrosión. La carbonatación se produce en la superficie, disminuyendo el pH y llevando a la oxidación generalizada. Una ligera capa de óxido cepillada en la armadura no es perjudicial, pero si se aplica pintura, disminuye la adherencia. Retracción hidráulica: Contracción del elemento durante el fraguado, debido a la disminución del volumen por la evaporación del agua. Cuanto más rápida es la evaporación, más se fisura. Las fisuras en las primeras 8 horas son de retracción plástica. Si ya ha fraguado pero le falta agua para estar húmedo, se llama retracción de secado. Retracción térmica: Reducción del volumen al bajar su temperatura. Si el elemento se encuentra coartado y las tensiones superan su capacidad, se producen fisuras transversales al esfuerzo. Se debe prestar atención a aristas vivas y discontinuas.

Forjados

Los forjados también pueden presentar diversos problemas:

• Corrosión en armadura de viguetas: Se manifiesta con manchas de óxido. En viguetas pretensadas, con aceros más tensionados, la corrosión se acelera. Si los alambres longitudinales se oxidan, es posible el deslizamiento por falta de adherencia. Causas:
  • Forjados en cámaras con poca ventilación.
  • Forjados en bodegas.
  • Forjados en terrazas con pendientes con cloruros o sulfuros.
  • Viguetas cerca del mar.
• Aluminosis: Afecta a viguetas pretensadas con cementos aluminosos, de endurecimiento rápido y alta resistencia inicial. Consiste en la conversión de los aluminatos de metaestables a cúbicos estables, provocando un fallo estructural con una pérdida de resistencia del 70-80%. No se usaron en elementos *in situ* por su alto costo (pilares no). La conversión se produce cuando se hormigona a una temperatura superior a 25ºC. Uno de los síntomas es que la pasta de cemento es más rugosa y áspera de lo normal. Se agrava con el aumento de humedad continua y temperatura elevada. Zonas costeras, cocinas y cuartos de baño son propensas. El hormigón adquiere un color marrón o gris oscuro. Estos forjados se deben apuntalar urgentemente.
• Rotura en apoyo: Ocurre donde el cortante es mayor. No produce aviso. Zonas peligrosas: pistas de baile, almacenes de materiales, aglomeraciones de gente. Origen:
  • Exceso de carga.
  • Omitir armadura transversal.
  • Luces mayores a las previstas.
  • Sección insuficiente.
  • Menor resistencia del hormigón.
• Desprendimiento: Se produce cuando no hay unidad con el hormigón *in situ*. Causas:
  • Hormigonar muy caliente (película de vapor).
  • Polvo en la vigueta.
  • Bovedillas peraltadas.
  • No macizar de hormigón el apoyo.
  • Hormigón de árido grueso.
• Viguetas cortas: Se debe colocar una conexión mediante un buen macizado de hormigón y la armadura de conexión.
• Aplastamiento: Frecuente en la cabeza de las viguetas, en la cara inferior por rotura a golpes.
• Punzonamiento: Fisuras finas e inofensivas alrededor del pilar. En casos graves, el forjado cae y el pilar queda en pie. Causas:
  • Cálculo erróneo.
  • Omisión de armadura transversal.
  • Mayor carga de la prevista.
  • Aberturas.
  • Forjados muy deformables.
  • Transmisión de cargas por cerramientos y tabiquería.
  • Forjado con menor canto del considerado.
• Daños en forjados reticulares:
  • Rotura en el ábaco por punzonamiento.
  • Rotura por cortante en los nervios.
  • Rotura por torsión.
  • Fisuras por retracción hidráulica.
  • Fisuras por flexión.
  • Fisuras en cerramientos y tabiquería por deformación del forjado.

Errores de Ejecución en Pilares

• Pilares mal posicionados: Se puede cambiar la posición del pilar y/o la armadura.
• Disposición de las armaduras en el último forjado: Al cortar en vez de doblar, se ocasiona oxidación y problemas de solape.
• Exceso de recubrimiento: En pilares no debe haber un recubrimiento mayor de 4 cm, ya que puede provocar fisuras excesivas por retracción.
• Pilar con excesivo recubrimiento y deficiente hormigonado: Deja la armadura expuesta a la oxidación debido a las coqueras.
• Mal vibrado: Deja el árido fuera.
• Aplacado de pilares: Al aplacar un pilar, se producen fisuras debido a la diferencia de materiales, ya sea por problemas térmicos o movimientos de la estructura.
• Recrecido de cabeza de pilares: Cuando un pilar se queda corto y hay que recrecerlo, se hará con cuidado, utilizando un hormigón igual al del pilar y no más fluido ni con suplementos, ya que luego se produce acortamiento y se fisuran los cerramientos de las últimas plantas.
• Hormigón de menor resistencia: En la intersección de dos estructuras, debe predominar la continuidad del elemento de mayor resistencia.