“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C” Primer Congreso Proyectos de Ingeniería Estructural, AICE 17/05/2012

“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C” INTRODUCCIÓN

Introducción. Edificio de 17 pisos + 2 subterráneos, con daños concentrados en los ejes 13C, 15C y 20C. Dos ejes resistentes en sentido longitudinal ubicados en el eje central de la estructura y 14 en el sentido transversal distribuidos regularmente. Planta Subterráneo 1.

Planta girada, piso 17. Fuente: Ausenco Sandwell Introducción. Debido a los daños, se observa una rotación del edificio hacia los ejes ya nombrados. Planta girada, piso 17. Fuente: Ausenco Sandwell

EJE 13C Sección tipo T. Daño longitudinal en el sector del alma. Armadura a la vista, hormigón triturado. Debido al daño el muro quedó con una deformación vertical permanente de 24 mm. Carga axial estática inicial: 409 [ton]

EJE 15C Sección rectangular. Armadura a la vista, hormigón triturado. Debido al daño el muro quedó con una deformación vertical permanente de 75 mm. Carga axial estática inicial: 673 [ton]

EJE 20C Sección tipo L. Daño longitudinal en el sector del alma. Armadura a la vista, hormigón triturado. Debido al daño el muro quedó con una deformación vertical permanente de 58 mm. Carga axial estática inicial: 407 [ton]

“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C” METODOLOGÍA

Metodología. Se decide utilizar un sistema de gateo hidráulico para devolver los estados tensionales de diseño a la estructura, tratando de restituir la deformación vertical en los ejes dañados. Elementos de gateo en eje 15C.

Metodología. La instrumentación de la propuesta abarcó las mediciones de los siguientes parámetros: Deformaciones axiales en muros. Variación de ancho de grieta existente. Inclinaciones de muros. Inclinaciones de losas. Levantamiento de puntos de gateo. Deformación unitaria en pilares de soporte de los gatos. La aplicación de las cargas fue de manera incremental y alternada de tal forma de hacer que la recuperación fuera regulada y proporcional en cada instante para cada muro, en incrementos de entre 100 y 150 toneladas, fijando placas metálicas entre incrementos para mantener los estados de tensión.

Metodología. Instrumento para medir levante en muros. Instrumento para medición de ancho de grietas La medición de estos datos se hizo con un equipo hasta el momento inexistente en Chile, y actualmente en posesión de IDIEM.

Metodología Adicionalmente, se refuerzan los muros críticos con mantos de fibra de carbono para prevenir daños por el gateo.

“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C” RESULTADOS

Resultados. Estado inicial Eje Carga Axial Δ vertical Δ horizontal Peso propio [ton] Inicial [mm] Piso 17 [mm] 13C 409.2 24 134.4 15C 673.5 75 133.9 20C 407.3 58 170.1

Resultados. 18 de noviembre Eje Fuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] Piso 17 [mm] 13C - 0.0% 134.4 150 36.7% 6.63 27.6% 122.3 9.0% 15C 133.9 22.3% 9.06 12.1% 121.1 9.6% 20C 170.1 50 12.3% 4.54 7.8% 158.0 7.1%

Resultados. 19 de noviembre Eje Fuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] Piso 17 [mm] 13C 150 - 36.7% 6.69 27.9% 120.0 10.7% 330 80.6% 19.59 81.6% 82.6 38.5% 15C 22.3% 9.21 12.3% 118.0 11.9% 340 50.5% 33.39 44.5% 70.9 47.1% 20C 50 4.68 8.1% 152.4 10.4% 220 54.0% 23.73 40.9% 92.0 45.9%

Resultados. 23 de noviembre Eje Fuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] Piso 17 [mm] 13C 330 - 80.6% 20.25 84.4% 82.4 38.7% 350 85.5% 21.45 89.4% 70.7 47.4% 15C 340 50.5% 33.3 44.4% 76.2 43.1% 400 20 59.4% 39.54 52.7% 59.7 55.4% 20C 220 68.7% 31.82 54.9% 98.7 42.0% 280 103.1% 50.91 87.8% 76.9 54.8%

Resultados. 24 de noviembre Eje Fuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] Piso 17 [mm] 13C 350 - 85.5% 24.63 102.6% 72.6 46.0% 380 92.9% 32.64 136.0% 28.4 78.9% 15C 400 20 59.4% 43.08 57.4% 61.8 53.8% 680 80 100.9% 71.43 95.2% 10.7 92.0% 20C 280 68.7% 31.82 54.9% 53.0% 420 60 103.1% 50.91 87.8% 15.8 90.7%

Resultados. Comparación, estado inicial y final. Eje Fecha Fuerza Jack Carga Axial Δ vertical Δ horizontal Total [ton] Respaldo [ton] % recuperación Δ [mm] Piso 17 [mm] 13C 17-11-2010 - 0.0% 134.4 24-11-2010 380 92.9% 32.64 136.0% 28.4 78.9% 15C 133.9 680 80 100.9% 71.43 95.2% 10.7 92.0% 20C 170.1 420 60 103.1% 50.91 87.8% 15.8 90.7%

REFUERZOS Y REPARACIONES “Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C” REFUERZOS Y REPARACIONES

Refuerzos y reparaciones Posterior al gateo, se procede a reforzar los elementos críticos, ensanchando muros y confinando las cabezas de compresión y confinando con mantos de fibra de carbono. Confinamiento de cabeza de muro.

Refuerzos y reparaciones Ensanchamiento de muro.

Refuerzos y reparaciones Confinamiento de cabeza de muro con manto de fibra de carbono.

“Reparación de Edificio del Parque, cuerpo C” CONCLUSIÓN

Conclusión. Recuperación del estado tensional de peso propio del edificio. Se restituye la capacidad de soporte original de los muros dañados y muros vecinos. Recuperación de casi la totalidad del desplazamiento vertical de los muros. Recuperación de casi la totalidad del desplazamiento horizontal de los muros. Cierre de las fisuras de los muros dañados. Se cumplen las predicciones de recuperación geométrica realizadas por AUSENCO, con valores similares a los de carga originales de peso propio del edificio. Se refuerza con fibra de carbono las zonas críticas de todos los muros del primer subterráneo.

Agradecimientos. SOCOVESA por la decisión de efectuar el proyecto de gateo y la información proporcionada sobre datos del gateo. AUSENCO SANDWELL por la participación protagónica en la rehabilitación del edificio y en los procesos de análisis para lograr los resultados vistos, y en especial a Primo Cajiao y John Sherstobitoff por su profesionalismo y seriedad en los temas tratados. IDIEM por la participación en el gateo de la estructura e información proporcionada sobre mediciones e informes del gateo y supervisión de la obra.

Agradecimientos. Premio al mérito – Levantamiento por gateo de edificio El Parque, Cuerpo C Consulting Engineers of British Columbia – 2011 Awards for Engineering Excellence