TRABAJO DE TITULACIONPROPOSICIÓN DE CRITERIOS DE DESVIACIONES ADMISIBLES EN MUROS Y LOSAS, A TRAVÉS DE MEDICIONES EN ESTADO DE OBRA GRUESA. Departamento de Ingeniería En Obras Civiles ALUMNO: Profesor Guía: Hugo Barrera Valdés. Fecha y hora de Examen de Grado: 28 de mayo de 2004 CLEMENTE JORGE 18:00 hrs. VILLARROEL ROZAS RESUMEN En el país existe una importante falencia en las normativas encargadas de regular y homogenizar la calidad de las actividades y labores que se ejecutan en la construcción de edificios de hormigón armado. Esta situación, constituye la génesis de un sin fin de conflictos entre mandantes y constructores, o bien, entre estos últimos y los eventuales propietarios de dichas edificaciones, debido a la falta de criterios para la aceptación o rechazo de las obras. Raras veces en las especificaciones técnicas de los proyectos, se establecen tolerancias dimensionales, y cuando se hace, éstas se fijan en base a valores extraídos de la literatura extranjera, sin considerar que los parámetros de tolerancias dimensionales se han establecido en base a las condiciones culturales y tecnológicas imperantes en su lugar de origen, y que no necesariamente corresponderán a las nacionales, por lo que no resulta apropiado utilizarlos. Es por esto, que el Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón I.C.H., ha impulsado la elaboración de un Código de Especificaciones por Comportamiento, a través del Comité de Tolerancias Dimensionales y Moldajes, del cual este trabajo formará parte, para suplir la carencia de normativa y homogenizar la calidad de la construcción nacional. Inicialmente se efectuó una prolija revisión bibliográfica de toda la información disponible, en especial, en la literatura extranjera, por ser ésta mucho más abundante y especializada que la nacional. Además, se debió investigar acerca de los orígenes y consecuencias de las desviaciones dimensionales, las implicancias que éstas pueden llegar a tener sobre las estructuras, los criterios para la elección de elementos a estudiar, y las bases teóricas del análisis estadístico; todo esto, para conocer el tema en profundidad. Se analizaron las condiciones de trabajo actuales en el país, para proponer criterios de aceptación o rechazo de elementos construidos. Así, se procedió a la creación de una base de datos, para lo cual, se emplearon instrumentos topográficos de última generación en la captura de datos en muros y losas. Se estableció un procedimiento para tales efectos, y se crearon tablas especialmente diseñadas para resumir la información y optimizar el tiempo en terreno. Luego, y mediante el análisis estadístico que resultó más apropiado, se determinaron intervalos de confianza, tanto para el comportamiento general de la base de datos, como para las categorías establecidas en base a la apreciación e inspección visual de cada elemento. Por otro lado, se llevó a cabo un análisis estadístico factorial, que permitió identificar la mejor alternativa para cada factor de influencia evaluado. Los rangos de desviaciones observadas en cada defecto, se analizan y comparan con los antecedentes recopilados de la literatura disponible, tanto nacional como extranjera. Luego de esto, se procedió a establecer y proponer límites de desviaciones admisibles y tolerancias, para los defectos estudiados. OBJETIVOS Verificar la existencia de desviaciones dimensionales en muros y losas de hormigón armado, una vez removidos los moldajes, y establecer valores representativos, que reflejen la distribución y magnitud de dichas desviaciones. Proponer criterios y valores de desviaciones admisibles para la aceptación o rechazo de muros y losas, en función de lo observado y capturado en terreno y de los antecedentes recopilados al respecto, en la literatura disponible. Contribuir al estudio de las Tolerancias Dimensionales en elementos de Hormigón Armado, que impulsa el Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón (I.C.H.), y a la preparación de documentos técnicos que servirán para la elaboración de un Código de Especificaciones por Comportamiento. Crear una base de datos, mediante la captura de los valores de las desviaciones dimensionales que se deseen estudiar, en muros y losas de hormigón armado, a través de un procedimiento tecnológicamente innovador, y establecer rangos de valores objetivos y aceptables, a través de un análisis estadístico a dicha base de datos, lo que permitirá establecer criterios homogéneos para ejecutar y fiscalizar las obras. Efectuar un estudio comparativo entre los resultados obtenidos en terreno a través de este nuevo procedimiento, y los obtenidos mediante procedimientos manuales en el país, y a la vez, con los datos recopilados en la literatura extranjera disponible. METODOLOGÍA PARA CAPTURA DE DATOS EN TERRENO Se desarrolló un método en base a la utilización de instrumentos topográficos de última generación. Estos aparatos cuentan con una fuente láser, la que genera un rayo giratorio contra el cual medir empleando distintos tipos de receptores. Entre las principales características de éstos instrumentos, se destacan la función de autonivelación vertical y horizontal, así como el rango de trabajo que se extiende hasta los 600 mts. de diámetro. Este procedimiento permitió reducir a sólo 1 operador por equipo para efectuar las mediciones, a diferencia de los métodos manuales comúnmente empleados, en los que se requieren de 2 hasta 4 trabajadores para efectuar las mismas mediciones. Además se logra mayor eficiencia en el tiempo, los datos son más exactos gracias a la precisión del láser y se reduce la fuente de error inducida por la intervención de muchos operarios. Marca láser capturada por la tarjeta magnética, para trabajos dentro del radio visual del rayo. ANÁLISIS ESTADÍSTICO A LA BASE DE DATOS Se realizó un análisis que permitiera determinar rangos de comportamiento de las desviaciones, así como la influencia de los factores que afectan la magnitud de las mismas. Para ello, se llevo a cabo un análisis de estadística descriptiva y un análisis factorial. La estadística descriptiva permitió conocer la distribución de la muestra, en base a una clasificación cualitativa efectuada durante la captura de datos, en la que se establecieron 3 categorías: Normal, Disparejo y Claramente Disparejo. Además se calcularon intervalos de confianza para dichas categorías, así como también para la base de datos en general, para cada tipo de defecto analizado. El análisis factorial permitió conocer la influencia de cada factor analizado. Los factores analizados para los muros son: tipo de moldaje, calificación de la mano de obra, tiempo de desmolde. Para las losas, se analizó el tiempo de desmolde. Toma de datos en muros con instrumento láser DEFECTOS ANALIZADOS En los muros se analizaron las desviaciones con respecto a las siguientes características: desaplome, rectitud, planeidad, curvatura vertical. En las losas se analizó la desviación referente a la deflexión vertical. ESTUDIO COMPARATIVO Se llevó a cabo una comparación entre los resultados obtenidos a través del análisis estadístico y los parámetros recopilados mediante la revisión bibliográfica. Los parámetros recopilados son casi en su totalidad de origen extranjero, dado que el tema ha sido escasamente estudiado en el país, donde existen sólo un par de textos que han abordado el tema y han propuesto valores de desviaciones admisibles y tolerancias. Mediante este análisis se pretende identificar el grado de cumplimiento que tienen los valores de desviaciones, permitiendo de esta forma estableces la calidad de la construcción. Luego, y en base a los criterios y valores estudiados se procedió a proponer valores de desviaciones admisibles para los defectos analizados. CONCLUSIONES Se concluye que las desviaciones sólo se pueden minimizar, controlando adecuadamente los factores que las rigen; la inspección visual no es recomendable por ser subjetiva e imprecisa; las mediciones manuales deben tomarse acuciosamente, y se recomienda realizarlas a través del procedimiento propuesto. Asimismo, se recomienda realizar la elección de criterios y parámetros cuidadosamente, y el modelo estadístico debe verificarse debidamente antes de analizar la base de datos. Las especificaciones técnicas de proyectos deben redactarse en base a parámetros que reflejen la realidad constructiva del país, pues de lo contrario éstos resultan ser inadecuados e inaplicables a los elementos estructurales analizados, lo que se traduce en una fiscalización prácticamente irreal. DEFECTO EN ESTUDIODESVIACIÓN ADMISIBLE mmTOLERANCIA mm MUROS Desaplome  4 / mt 8 / mt Rectitud  7 / mt 14/ mt Planeidad  8 / mt 16 / mt Curvatura vertical  2 / mt 4 / mt LOSASDeflexión vertical 13 / 5 mts 30 max 13 / 5 mts 30 max