PRUEBA DE CARGA PARA EVALUACIÓN TÉCNICA DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
Se procede a realizar una evaluación de la resistencia (prueba de carga), cuando existan dudas con respecto a que una parte o toda una estructura no verifica los criterios de seguridad
Cuando no se conozca adecuadamente el efecto de la deficiencia de la resistencia de una estructura, o no sea posible establecer las dimensiones y las propiedades del material, se deberá realizar una prueba de carga para decidir si la estructura se mantiene en servicio.
A manera de guía, se debe realizar una prueba de carga cuando:
Se considera que la calidad de los materiales es deficiente
Existen evidencias de fallas de construcción
La estructura muestra cierto grado de deterioro
Se modifica el destino de uso
Por cualquier razón, la estructura o parte de ella no parece satisfacer las condiciones de seguridad.
PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA PRUEBA DE CARGA
Distribución de la carga
El número y la distribución de las cargas en tramos o losas cargadas se debe seleccionar de tal forma de maximizar las flechas y tensiones en las zonas críticas de los elementos estructurales cuya resistencia esté en duda.
Cuando la adopción de una única disposición de carga, no produzca en forma simultánea valores máximos de todos los parámetros (tales como flechas o tensiones), se deberá utilizar más de un esquema de carga para demostrar la aptitud de la estructura en todas las secciones críticas.
Intensidad de la carga
La carga total a utilizar en la prueba de carga, incluyendo la carga permanente existente, deberá ser igual o mayor que
0,85 (1,4 D + 1,7 L)
El valor de L se puede reducir de acuerdo con los criterios establecidos en el Reglamento CIRSOC 101-2005.
La prueba de carga no se debe realizar hasta que la parte de la estructura a ensayar tenga por lo menos 56 días de hormigonada. Sin embargo, se permitirá realizar las pruebas de carga a una edad menor, si el Propietario de la estructura, el Constructor y todas las partes involucradas así lo acordaran.
CRITERIO DE CARGA
La carga total de la prueba se alcanzará mediante la aplicación, como mínimo, de cuatro incrementos de carga aproximadamente iguales
Cuando sea necesario aplicar una carga uniformemente distribuida, la carga de la prueba se aplicará de tal forma que se asegure la obtención de una distribución uniforme real sobre la estructura, o sobre la parte de la misma que se ensaya. Se debe evitar la presencia de un “efecto de arco” en la carga aplicada.
Las mediciones de las magnitudes seleccionadas se deben realizar después de la aplicación de cada incremento de carga y, como mínimo, durante 24 horas después de la aplicación del total de la carga sobre la estructura.
La totalidad de la carga de ensayo se debe remover inmediatamente después de haberse realizado todas las mediciones.
Un conjunto final de mediciones de todas las magnitudes seleccionadas se debe realizar 24 horas después de la remoción de todas las cargas de ensayo.
OBJETOS DE MEDICIÓN
Anterior a la aplicación del primer incremento de carga se deben obtener los valores iniciales de todas las magnitudes a ser medidas. En particular se medirán flechas y espesor de fisuras.
Las mediciones se deben realizar en las ubicaciones donde se espera la respuesta máxima. Si fuera necesario se realizarán también mediciones adicionales.
Las flechas se medirán con flexímetros de precisión 0.01 mm con recorrido hasta 10 mm, montados sobre una estructura metálica independiente a la estructura a evaluar, de modo que la prueba de carga no afecte las mediciones de manera inadecuada.
En la siguiente imagen se puede observar la medición con nivel óptico y las estructuras metálicas mencionadas.
Ilustración. 1 Medición con nivel óptico
Se procurará realizar las mediciones con un nivel óptico para evitar la incorporación de mediciones distorsionadas por el propio peso y movimiento de una persona en el nivel de apoyo.
Ilustración.2 Flexímetro Wembley precisión 0.01 mm – Recorrido 0-10 mm
Se realizará un relevamiento previo a la colocación de las cargas de las fisuras y grietas existentes en la estructura. Posteriormente en cada escalón de carga se volverán a medir las grietas y se realizará una medición final una vez descargada la estructura.
El espesor de las grietas se medirá con una serie de planchuelas metálicas graduadas en su espesor que van desde los 0.038 mm hasta los 0.889 mm.
Dada la irregularidad de las grietas, un técnico especializado, intentará tomar el mayor espesor de la grieta y este, se tomará como el ancho de la grieta.
Ilustración.3 Serie de planchuelas calibradas
4. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN
La parte de la estructura ensayada no debe mostrar evidencias de falla. El descascaramiento y el aplastamiento del hormigón comprimido se deben considerar como una indicación de falla.
Las flechas máximas medidas deben cumplir con alguna de las siguientes condiciones:
Si la flecha máxima medida y la flecha residual, Δ1 y Δr , no verifican algunas de las expresiones anteriores, se podrá repetir la prueba de carga. La repetición de la prueba no se debe realizar antes de transcurridas 72 horas desde la remoción de todas las cargas correspondientes a la primera prueba. La parte de la estructura ensayada en la repetición de la prueba, se considerará aceptable si la recuperación de la flecha, Δr, es tal que se verifique la siguiente expresión
Los elementos estructurales ensayados no deben presentar fisuras que indiquen la inminencia de una falla por corte.
En las zonas de elementos estructurales que no cuenten con armadura transversal, se debe evaluar la aparición de fisuras inclinadas con respecto al eje longitudinal, que tengan una proyección horizontal mayor que la altura del elemento en el punto medio de la fisura.
En las zonas de anclajes o empalmes, se deben evaluar las causas y las consecuencias de la aparición de varias fisuras inclinadas cortas, o fisuras horizontales a lo largo de la línea de armadura.
Si se ha producido un daño suficiente como para considerar que la estructura no ha superado la prueba de carga, no se permite volver a realizar una nueva prueba dado que se considera que los elementos dañados no se deben poner en servicio, ni siquiera para soportar cargas menores.
5. SEGURIDAD
Las pruebas de carga se deben realizar de tal forma que existan condiciones de seguridad para las personas y para la construcción durante toda su realización.
Las medidas de seguridad no deben interferir con los procedimientos de la prueba de carga, ni afectar sus resultados.