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Restauración y rehabilitación
Rehabilitación, mantenimiento
y conservación de estructuras
Juan Tejela Juez
Daniel Navas Delgado
Carlos Machín Hamalainen
1ª Edición: noviembre 2011
© Juan Tejela Juez
© Daniel Navas Delgado
© Carlos Machín Hamalainen
© Fundación Laboral de la Construcción
© Tornapunta Ediciones, S.L.U.
ESPAÑA
Edita:
Tornapunta Ediciones, S.L.U.
Av. Alberto Alcocer, 46 B Pª 7
28016 Madrid
Tél.: 900 11 21 21
www.fundacionlaboral.org
ISBN: 978-84-15205-36-4
Depósito Legal: M-44773-2011
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PRESENTACIÓN
El patrimonio inmobiliario de nuestras ciudades ha estado durante mucho tiempo un tanto
abandonado.
Con las últimas iniciativas de las autoridades competentes, Inspección Técnica de Edificios
(ITE), declaraciones de zonas de rehabilitación preferente y ayudas a subvenciones a la rehabilitación, promovidas por Organismos de Administración Local, comunidades autónomas, etc.
está teniendo gran auge el mercado de la rehabilitación.
Esto se manifiesta en muchas edificaciones de nuestros barrios, cubiertas con andamios necesarios para las rehabilitaciones de los edificios: las estructuras, las fachadas, las cubiertas,
la puesta al día de las instalaciones, etc. Las estructuras de los edificios resultan esenciales
en estos trabajos, ya que si presentan problemas y no se reparan se pueden producir deficiencias muy graves que incluso pueden provocar su ruina. Como siempre, se insiste en que
a las estructuras, como a las fachadas y a las cubiertas, se les debe dedicar las labores de
mantenimiento y conservación que merecen.
La estructura se define como la distribución y el orden de las partes importantes de un edificio; otra acepción es: armadura, generalmente de acero u hormigón armado, que, fija al suelo,
sirve de sustentación a un edificio. Otra definición más técnica dice que se trata de elementos
o conjunto de ellos distribuidos y dispuestos interrelacionadamente que forman la parte resistente y sustentante de una construcción.
Como se sabe, hay bastantes tipos de materiales que se emplean en estos sistemas constructivos dedicados a la estructura: fábricas de ladrillo, piedra, madera, hormigón y acero.
Además, en muchos edificios se emplean varios tipos a la vez en lo que constituyen las denominadas “estructuras mixtas”.
Asimismo, hay que tener en cuenta que estos sistemas constructivos pueden estar en una
zona del edificio expuesta al exterior; es decir: son estructuras vistas que pueden sufrir lluvia,
nieve, sol, el descuido de los usuarios, etc. y que exigen un mantenimiento y una conservación rigurosos para evitar graves problemas a los usuarios del edificio.
Además, hay que considerar una parte esencial de los edificios: la cimentación. Se trata de un
sistema constructivo inaccesible, en principio, en el que influyen mucho las condiciones del
terreno, que pueden variar por las modificaciones de las condiciones de uso si se sobrecargan más de lo que estaba previsto en el momento del proyecto e incluso si en el terreno se
producen humedades por distintas causas: aguas subterráneas, roturas de saneamiento, etc.
Precisamente debido a su inaccesibilidad se debe hacer un seguimiento por si hay manifestaciones de posibles deficiencias o lesiones.
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El objeto del Manual es conocer los tipos de materiales más utilizados en las estructuras, así
como los problemas o deficiencias que se producen por distintas causas: el paso del tiempo,
mala ejecución, grado de exposición o la actuación de los agentes externos, que producen
deterioros o lesiones en algunas de sus partes o en los materiales que las componen. Sobre
todo se trata de conocer y adquirir habilidades que permitan realizar las reparaciones adecuadas al trabajador del sector que se quiera especializar en la rehabilitación de edificios y, en
este caso, de las estructuras.
Se incide en las distintas técnicas de rehabilitación para reparar las deficiencias que pueden
producirse en las estructuras y que puede reparar el especialista por sus propios medios: conocimientos, habilidades, técnicas aprendidas, etc.
Asimismo, se aprende a distinguir otras lesiones denominadas “de riesgo” y que el especialista no puede reparar por sí mismo, sino que debe identificar y comunicar al técnico competente: arquitecto, arquitecto técnico, ingeniero de la edificación, etc., poniéndose a sus órdenes.
Posteriormente sí podrá realizar su seguimiento, pues se halla capacitado para ello.
El Manual consta de siete Unidades Didácticas. En la primera se tratan las patologías generales que pueden afectar a las estructuras, se estudia su detección y se analizan las deficiencias.
En la Unidad 2 se ven las cimentaciones: tipos, problemas que se pueden producir, seguimiento y reparaciones. En la Unidad 3 se estudian las estructuras verticales y horizontales de
madera: detección de las deficiencias y posibles reparaciones.
De manera similar, en las Unidades 4 y 5 se ven las estructuras verticales y horizontales de
acero y hormigón, respectivamente.
En la Unidad 6 se estudia un grupo importante de estructuras que hay en muchos edificios:
estructuras lineales de fábricas de ladrillo y de mampostería.
Finalmente, la Unidad 7 trata los apeos, aspecto esencial al que hay que acudir cuando en los
edificios se presentan problemas estructurales, como medidas de previsión de riesgos importantes o cuando se llevan a cabo obras de reparación en ellos.
Para facilitar el aprendizaje de los contenidos teóricos y prácticos del Manual, se adjunta una
gran cantidad de gráficos, esquemas y fotografías para su ilustración.
El Manual está redactado de manera que el “especialista en rehabilitación de estructuras”
puede estudiar los conocimientos básicos, sencillos, que le permitirán situarse en la especialidad de las estructuras, madera, acero laminado, hormigón y fábricas de ladrillo y mampostería, sin dejar de lado las cimentaciones y los apeos. Dichos conocimientos se pueden
considerar una especie de guía o esquema de trabajo fundamental que le ayudará a detectar
los problemas y a saber repararlos.
Al finalizar el curso el alumno será capaz de:
• Introducirse en el complejo mundo de la rehabilitación de estructuras de los edificios.
• Aprender a identificar los distintos materiales que generalmente se emplean en las estructuras.
• Determinar la normativa vigente que afecta a las estructuras.
• Identificar y hacer un seguimiento de las distintas deficiencias que pueden afectar de manera general a las estructuras.
• Identificar las lesiones que pueden afectar a las cimentaciones y aprender las técnicas que
se deben emplear en las reparaciones.
• Identificar las lesiones que pueden afectar a las estructuras verticales y horizontales de madera y aprender las técnicas que se han de emplear en sus reparaciones.
• Identificar las lesiones que pueden afectar a las estructuras verticales y horizontales de acero
laminado y aprender las técnicas que se deben usar en sus reparaciones.
• Identificar las lesiones que pueden afectar a las estructuras verticales y horizontales de hormigón y aprender las técnicas que se han de emplear en sus reparaciones.
• Identificar las lesiones que pueden afectar a las estructuras lineales de ladrillo y de mampostería y aprender las técnicas que se deben utilizar en sus reparaciones.
• Aprender e identificar los distintos tipos de apeos que se pueden emplear en las intervenciones
de los edificios o las técnicas adecuadas en condiciones de peligro para ellos.
• Determinar las operaciones de mantenimiento y conservación que se deben realizar en las
estructuras.
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ÍNDICE
1
Patologías: detección
y análisis de deficiencias. Intervenciones
Mapa conceptual..................................................................................................... 12
1. Diagnóstico de las lesiones.......................................................................... 13
2. Lesiones estructurales y lesiones de riesgo................................. 17
3. Competencias profesionales en el tratamiento de............... 26
las lesiones de riesgo
4. Intervenciones y reparaciones................................................................ 28
5. Código Técnico de la Edificación............................................................. 31
Resumen.......................................................................................................................... 33
Pág. 10
2
Cimentaciones
Pág. 36
Terminología................................................................................................................. 34
Mapa conceptual..................................................................................................... 38
1. Breve recorrido histórico de las cimentaciones........................ 40
2. Función de las cimentaciones. Tipos..................................................... 44
3. Lesiones y reparaciones de las cimentaciones........................... 58
4. Estudio geotécnico........................................................................................... 64
Casos prácticos........................................................................................................ 72
Resumen.......................................................................................................................... 76
Terminología................................................................................................................. 77
3
Estructuras de
madera
Pág. 80
Mapa conceptual..................................................................................................... 82
1. La madera en la construcción................................................................... 84
2. Trabajos en madera......................................................................................... 88
3. Comportamiento de la madera. Tratamientos.......................... 102
4. Lesiones y reparaciones............................................................................... 114
5. Recuperaciones.................................................................................................... 124
Caso práctico............................................................................................................. 130
Resumen.......................................................................................................................... 132
Terminología................................................................................................................. 134
4
Estructuras metálicas
Pág. 136
Mapa conceptual..................................................................................................... 138
1. Acero. Antecedentes........................................................................................ 140
2. El acero empleado en la construcción............................................... 149
3. Lesiones y reparaciones .............................................................................. 162
Casos prácticos ...................................................................................................... 174
Resumen.......................................................................................................................... 178
Terminología................................................................................................................. 179
5
Estructuras de
hormigón
Mapa conceptual..................................................................................................... 184
1. ¿Qué es el hormigón? ....................................................................................... 186
2. Características del hormigón ................................................................ 197
3. Lesiones y reparaciones .............................................................................. 208
Caso práctico............................................................................................................. 230
Resumen.......................................................................................................................... 232
Pág. 182
6
Estructuras de fábrica
Pág. 236
Terminología................................................................................................................. 233
Mapa conceptual................................................................................................................238
1. Desarrollo evolutivo de las fábricas............................................................240
2. Adobe y tapial. Lesiones y reparaciones................................................ 247
3. Muros de fábrica .........................................................................................................252
4. Lesiones y reparaciones .......................................................................................265
Casos prácticos..................................................................................................................286
Resumen......................................................................................................................................291
Terminología.............................................................................................................................292
7
Mapa conceptual..................................................................................................... 296
Apeos
3. Vocabulario.............................................................................................................. 302
Pág. 294
1. Cuándo es necesario apear........................................................................ 297
2. Qué requisitos debe cumplir un apeo................................................. 299
4. Tipos de apeo......................................................................................................... 305
5. Ejemplos de apeos de elementos constructivos ....................... 312
Resumen.......................................................................................................................... 323
Terminología................................................................................................................. 324
Bibliografía
Pág. 326
Patologías: detección y análisis
de deficiencias. Intervenciones
Ma
pa
co
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ep
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al
1
Como se ha visto en la Presentación del Manual, se trata de establecer y dominar las técnicas que se pueden
llevar a cabo para reparar las distintas deficiencias y los
problemas que afectan a los elementos estructurales y
a los materiales que se relacionan con ellos y que se
encuentran habitualmente en los edificios. Para ello es
preciso conocer e identificar las lesiones o deficiencias
que puede haber en las estructuras y que son objeto de
estudio de este Manual.
Asimismo, se estudia el concepto de diagnóstico, que
es una competencia de los técnicos de la construcción
porque su conocimiento facilita la comprensión de los
problemas que se presentan en los edificios.
También se trata la forma de actuar en las edificaciones
cuando se producen las lesiones denominadas “de riesgo”, en las que deben intervenir los técnicos competentes, si bien pueden identificarlas otros profesionales.
Además, se ven los conceptos de intervención, rehabilitación y reparación empleados cuando se interviene en
los edificios para solucionar los problemas que se presentan en ellos.
Contenido
Mapa conceptual
1. Diagnóstico de las lesiones
2. Lesiones estructurales y lesiones de
riesgo
3. Competencias profesionales en el
tratamiento de las lesiones de riesgo
4. Intervenciones y reparaciones
5. Código Técnico de la Edificación
Resumen
Terminología
Ejem
plo
Al finalizar esta Unidad Didáctica, el alumno será capaz
de:
• Introducirse en la especialidad de la patología estructural que se puede producir en los edificios.
• Identificar los tipos de lesiones estructurales que afectan a un edificio y sus posibles causas y aprender a
repararlas.
• Distinguir las lesiones de riesgo que afectan a los edificios para comunicarlas a los técnicos competentes.
• Aprender a distinguir los tipos de intervenciones y reparaciones de las lesiones que se producen en los edificios.
abc Terminología
12
Mapa conceptual
PATOLOGÍA: CONJUNTO DE LESIONES
Lesiones estructurales
Origen
Causas
Lesiones
• Errores de proyecto o de
ejecución
• Peso de los elementos
constructivos
• Obras próximas
• Empujes
• Aumento de las
plantas en el edificio
• Sobrecargas de uso
• Cambios de uso
• Dilataciones y
contracciones
• Supresión de elementos
estructurales
• Humedad
• Agentes químicos o
biológicos
• Cargas reológicas
• Viento
Diagnóstico
Pasos que hay que seguir
1. Antecedentes
2. Información previa
3. Toma de datos
4. Resultado de la toma de datos
5. Análisis de datos
6. Conclusiones
7. Recomendaciones
Reparación
• Deformaciones:
- Asentamientos
- Desplomes
- Flechas
- Pandeos
- Alabeos
• Roturas:
- Fisuras
- Grietas
DIAGNÓSTICO DE LAS LESIONES
Las lesiones afectan a los edificios en todos sus distintos sistemas constructivos:
estructuras, fachadas, cubiertas, divisiones interiores, acabados e instalaciones,
pero en cada uno se presentan ciertas peculiaridades en razón de la zona del edificio
de la que se trate.
En función del tipo de lesión que se haya detectado hay que establecer las técnicas
precisas que se llevarán a cabo para reparar las deficiencias y los problemas que
afectan tanto a los materiales como a los sistemas constructivos que se emplean en ellos.
Conviene insistir sobre el término “patología”, proveniente del mundo de la Medicina, que de forma intuitiva se entiende que está referido a los problemas que se
producen en las edificaciones. Es la ciencia que estudia los problemas constructivos
que aparecen en los edificios después de su ejecución.
Esta definición se puede ampliar al estudio de las lesiones de un edificio o al conjunto de las lesiones de un edificio pero nunca una patología será una de las lesiones.
Por otro lado, se entiende por “lesión” el daño o la forma de alteración característica
que es síntoma o manifestación de un proceso de deterioro de un edificio o de una
de sus partes.
Recuerda
La experiencia dice que en la mayoría de las ocasiones las lesiones que afectan
a los materiales o sistemas constructivos que conforman un edificio no son un
hecho aislado; por el contrario, unas lesiones desencadenan otras o existen varias
a la vez.
Patologías: detección y análisis de deficiencias. Intervenciones
1
13
14
La mayoría de autores admite una clasificación clásica sobre las lesiones referidas
que las divide en tres grandes grupos: físicas, mecánicas y químicas (figura 1):
GRUPO DE LESIONES
LESIÓN
Humedades
Físicas
Suciedad
Erosión física
Deformaciones
Mecánicas
Roturas
Desprendimientos
Erosión mecánica
Eflorescencias
Oxidación superficial
Químicas
Figura 1.
Clasificación general de las lesiones
Corrosión
Organismos
Erosión química
El estudio de las lesiones forma parte del denominado “diagnóstico”, que es el estudio de un edificio o de una parte que se realiza para identificar su realidad constructiva, junto con los procesos patológicos que haya sufrido, así como las lesiones
consiguientes, sus causas y su evolución, además de evaluar su funcionalidad y sus
valores históricos y artísticos, todo ello con vistas a intervenir en él para conservarlo
(repararlo y rehabilitarlo), además de restaurar sus valores culturales (Fuente: “Curso
de Diagnóstico en rehabilitación de edificios. Structuralia”).
El diagnóstico lo realizan los técnicos de grado universitario: arquitectos, arquitectos
técnicos, ingenieros o ingenieros técnicos, ya que se precisan unos conocimientos
para llevarlos a cabo. El diagnóstico tiene que ser “global”, debe alcanzar a todo el
edificio en sus aspectos constructivos, históricos y ambientales.
Según el informe AENOR, UNE 4 1805-3 IN Diagnóstico de edificios, el contenido
del diagnóstico debe ser el siguiente:
• Antecedentes.
• Información previa.
• Descripción de los trabajos de toma de datos.
• Resultados de los trabajos de toma de datos.
• Análisis de los datos.
• Conclusiones.
• Recomendaciones.