lunes, 23 de noviembre de 2015

En Ruinas (por Avelina Lésper)

Las ruinas son reflejo del original, las de un monumento hermoso conservan la belleza en sus fragmentos, las de un edificio fallido son escombros. La Ciudad de México se convirtió hace 30 años en una gigantesca escombrera que no aprendió de sus ruinas. La catástrofe del terremoto, que en gran parte fue un juez natural, implacable y justo, acabó con decenas de horrores arquitectónicos que invadían las calles: edificios de los años sesentas, setentas y ochentas de vidrio polarizado, ventanerías de aluminio, masas de concreto sin un sólo acierto estético ni funcional, fue la orden del destino para darle un sentido más humano y bello a nuestra ciudad. Evidentemente no la  escuchamos, los adefesios faraónicos que representan la megalomanía de los gobiernos en turno, como la Biblioteca Vasconcelos, Estela de Luz, las ignorantes remodelaciones del Museo del Chopo y la Cineteca Nacional, crecieron como una metástasis invencible, necia, destinada a demostrar la egolatría y la corrupción del dinero que mueve el ladrillo. Estamos viviendo un total libertinaje en los reglamentos para la construcción y uso de suelo que se reparten entre funcionarios, arquitectos y empresas que especulan dejando sembrados edificios de oficinas y habitacionales que demuestran que el dinero no puede comprar ni belleza ni inteligencia. ¿Qué sucedió con la arquitectura? ¿Por qué es tan proclive a la prostitución?

La arquitectura era un arte que hoy es únicamente un negocio vulgar, rechazó su sentido humanista, su filosofía de crear un entorno para que se desarrolle una existencia, ignora el valor sacro del espacio como un centro que separa de la homogeneidad del todo. La arquitectura ya no de ser creación, dejaron de diseñar para abusar de los materiales y la imitación: vidrio, acero y concreto, para todo y siempre de la misma forma. Si está de moda un tipo de material lo usan para todo y ese material es la aportación estética, no la resolución del espacio. Un hospital, departamentos, centros de oficinas, todo es igual y como en el arte VIP, están los arquitectos VIP que venden su firma para obras de tal mediocridad que merecen desaparecer. 

La identidad que una ciudad adquiere con sus edificios es parte de la misión de una obra arquitectónica, el arribismo estético cree que copiando se alcanza estatus y hacen imitaciones de conceptos que funcionan en otras ciudades del primer mundo con circunstancias totalmente distintas. El progreso neoliberal estandariza a la sociedad y si queremos parecer ricos hay que construir réplicas baratas de rascacielos, de conjuntos de viviendas como suponemos que harían en el Primer Mundo o en los países ricos. No parecemos ricos, nos vemos ignorantes, sin proporción del espacio, con edificios que apenas están inaugurados y ya se ven decadentes, sucios, devaluados. La Ciudad de México padece a sus habitantes, no la respetamos, la depredamos, la ejercemos con violencia, invadirla y degradarla es parte de las libertades, pero en ese daño las construcciones son lo más oprobioso. 

No estamos generando acervo urbano, ni memoria, las ciudades son museos que se habitan. Devastan avenidas, árboles, historia, para dar sitio a lo que consideran desarrollo. En La Carnaza de Émile Zola, el personaje Saccard es un especulador inmobiliario, y en una metáfora de la corrupción del ladrillo, con su repentina riqueza su familia entra en una espiral degenerada, obscena, de apetitos sin sentido. Es la espiral que vivimos en la ciudad, que ya no es de los habitantes, es de los constructores, dejan que se desplomen a pedazos edificios novohispanos mientras dan permisos a toda clase de aberración de vidrio y acero. Qué oportuno que se caigan los edificios novohispanos y se recalifiquen los terrenos para montar una torre de “lofts” con muros de cartón o edificios de oficinas que no son peores que las creaciones de autor. Las obras comisionadas por las instituciones para pasar a la Historia son reflejo de la moda y del enchufismo, ¿hubo un argumento estético y funcional coherente para montar un elevador en el Monumento a la Revolución o dividir en salas absurdas la Biblioteca de México José Vasconcelos? Hubo dinero, eso está claro, como Saccard que no tenía idea de la belleza pero sabía cómo ganar un contrato. Vivimos con dolor el terremoto de hace 30 años en la Ciudad de México, y aun no la reconstruimos y valoramos, la seguimos torturando con arquitectura, con nuevos escombros.

ver texto original en:
http://www.avelinalesper.com/2015/09/en-ruinas.html?spref=tw

viernes, 19 de junio de 2015

Apoyos Elastoméricos

El nivel de aislamiento sísmico de un puente depende principalmente de la elección apropiada del sistema aislador, el cual deberá proveer una adecuada flexibilidad horizontal y amortiguamiento. Debido al incremento en la flexibilidad horizontal, es necesario proveer un espacio dentro del cual puedan desarrollarse los desplazamientos producidos por las acciones dinámicas.

Los apoyos de elastoméricos, son los únicos sistemas de aislamiento que combinan rigidez lineal y amortiguamiento lineal en el mismo elemento. Estos sistemas están compuestos por capas de neopreno intercaladas con placas de acero. Los apoyos elastoméricos resultan muy económicos, ya que requieren de escaso mantenimiento durante su vida útil.


Los apoyos deberán soportar grandes cargas verticales y proveer una resistencia moderada a los desplazamientos horizontales. La capacidad de carga de un apoyo se incrementa substancialmente al aumentar el área y aumentar las placas de acero del elemento, mientras que la resistencia al desplazamiento horizontales se reduce al incrementar la altura del apoyo. 


En México no existe un código de diseño para los apoyos elastoméricos, por lo que la utilización de las normas AASHTO y el código Británico se ha convertido en una práctica común, entre los estructuristas de puentes, introduciendo ligeros cambios que toman en cuenta las características de las carreteras del país.


Por la experiencia que he tenido al usar ambos códigos de diseño puedo decir que la normativa AASHTO es más conservadora que el Código Británico. Sin embargo, sus variaciones no son significativas para fines de diseño, por lo que la utilización de ambos reglamentos cumplen con los requisitos mínimos para el buen comportamiento de los apoyos elastoméricos.


jueves, 14 de mayo de 2015

Torones de Acero

Uno de los elementos importantes en la construcción de puentes presforzados son los torones. Los cuales están diseñados para comportarse flexiblemente, mientras transmiten o soportan cargas axiales. 

Comúnmente un torón se construye al enrollar helicoidalmente varios alambres de acero de alta resistencia alrededor de un alma o núcleo (Gómez y Wilches 2003). Las fuerzas de tensión que actúan en ellos, tienden a enderezar los alambres que se encuentran deformados helicoidalmente, lo cual da como resultado la aparición de esfuerzos de tensión, torsión y compresión entre ellos.

El alambre de un torón se fabrica por estiramiento al reducir el diámetro del alambrón, haciéndolo pasar por dados o matrices mediante la aplicación de una fuerza axial. Las propiedades del alambre dependen básicamente de: su composición química, microestructura, nivel de inclusiones, tamaño de grano, segregaciones y condiciones del proceso de fabricación. Todos los alambres deben cumplir con los requisitos establecidos en alguna de las siguientes normas: 
  • American Society For Testing & Materials(ASTM A 1007) 
  • Japanese Industrial Standards (JIS G 3525) 
  • American Petroleum Institute (API Standard 9A) 
  • American Federal Specification (RRW-410-F) 
  • International Organization for Standardization (ISO 2232)
Los alambres para torones de acero son de sección circular, con un diámetro que varía de 0.19 mm hasta 5 mm (dependiendo del fabricante), se fabrican en aceros de alto carbono y su elevada resistencia se deriva del proceso de trefilado y de un tratamiento térmico posterior.

Para el control de calidad de los alambres para cables de acero, estos son sometidos a varios ensayos entre los que se encuentran los de: tensión, torsión, doblado, determinación de la adherencia del recubrimiento de zinc y ensayo de uniformidad del recubrimiento de zinc.

Puentes de concreto presforzado

El presfuerzo en una estructura es la aplicación de precargas de tal forma que mejore su comportamiento general. Esto da como resultado que los esfuerzos inducidos previamente se equilibren con los producidos por las cargas externas (Navarro, 2009).


Los elementos de concreto presforzado engloban dos tipos de sistemas, los pretensados y los postensados.

Pretensado
El término pretensado se usa para describir cualquier método de presforzado en el cual los torones se tensan antes de colocar el concreto. Para el control del pretensado se mide el alargamiento de los torones, así como la fuerza de tensión aplicada por los gatos hidráulicos. Con la cimbra en su lugar, se vacía el concreto sobre el torón tensado y después de haberse logrado una adecuada resistencia en el concreto, se quita la tensión que ejercen los gatos hidráulicos. Los torones tienden a recuperar la forma original (ya que se trabaja en la zona elástica del acero), pero no lo hacen por estar embebidos en el concreto; de esta manera los esfuerzos son transferidos al concreto por adherencia.

Postensado
El postensado es un método en el cual los torones de acero, se introduce dentro de ductos. Posteriormente,  los torones se tensan después de que el concreto ha fraguado. Por lo que el presfuerzo es siempre ejecutado externamente una vez que el concreto se ha endurecido, y los torones son anclados contra el concreto después de ser tensados; para este método se requiere de un sistema de anclaje especial. Esté método puede aplicarse tanto para elementos prefabricados como para elementos fabricados en obra.

El concreto presforzado ha demostrado ser técnica y económicamente competitivo tanto para puentes de claros medios donde se emplean elementos pretensados estándar producidos en serie, así como para puentes de grandes claros de más de 40 metros. En la actualidad, una gran cantidad de los puentes se construyen con esta técnica, en donde la rapidez de construcción, la eficiencia de los elementos son algunas de las ventajas que justifican esta tecnología.

Entre los sistemas que se utilizan para puentes de concreto presforzado tenemos: Losas extruidas, trabes T, AASHTO o cajón con losa colada en sitio, trabes postensadas con losa y trabes de sección de cajón de una sola pieza o en dovelas.

Puentes en México


La construcción de puentes en México y en el mundo han evolucionado fuertemente en las últimas décadas, aunado a nuevos diseños, se encuentra el empleo de nuevos materiales y procesos constructivos. Básicamente un puente es una estructura que salva obstáculos, como puede ser un río, un foso, un barranco o una vía de comunicación, y permite el paso de peatones, animales o vehículos. La normativa de la SCT define a un puente como una estructura con longitud mayor de seis metros, que se construye sobre corrientes o cuerpos de agua y cuyas dimensiones quedan definidas por razones hidráulicas. La misma norma define viaducto como una estructura que se construye sobre barrancas, zonas urbanas u otros obstáculos, y cuyas dimensiones quedan definidas por razones geométricas, dependiendo principalmente de la rasante de la vialidad y del tipo de obstáculo que cruce.

Históricamente los puentes se han construido por la necesidad de comunicación debido al ahorro en cuanto al costo y tiempo de trayecto, que se ven reflejados en una mayor productividad de la comunidad, al disminuir el costo de combustible y las emisiones contaminantes, y en otros casos, proveen seguridad a los usuarios al salvar cañadas, ríos o accidentes geográficos. Por tal motivo, en la mayoría de los países desarrollados se invierte en la construcción de puentes de grandes claros, que permitan tener una infraestructura carretera más eficiente y segura.

En el caso de puentes y viaductos pequeños en México (con claros menores de 40 m.) el uso del concreto presforzado ha tenido una tendencia a la alza desde hace aproximadamente 30 años, uno de los principales componentes de este tipo de puentes son los torones de acero, por lo que también el uso de éstos va en aumento, mientras que las estructuras de concreto reforzado cada vez son construidas en menor medida.

En la actualidad se tiene estimado que existen aproximadamente más de 6,854 puentes en la red federal de carreteras, de los cuales más del 57% de ellos tendrán para el año 2020 más de 50 años de operación. Estos puentes estarán rebasando la edad de servicio para la que fueron originalmente diseñados, por lo que se prevé una renovación importante de puentes en los próximos años y que de acuerdo con la tendencia es muy posible que estos nuevos puentes estén constituidos por algún tipo de sistema de presfuerzo (Carrión, López y Balankin, Samayoa 2006).

Las Estructuras Nacen con Daño

Cuando escuchamos el término de daño estructural pensamos siempre en estructuras agrietadas, deterioradas o deformadas por alguna causa externa a ella misma, como puede ser las fuerzas de los sismos, el empuje de los vientos, el arrastre de los ríos, ataques terroristas o alguna otra situación desfavorable.

Ésta pude ser una idea un tanto errónea, ya que todas las estructuras presentan un nivel de daño desde su creación, incluso desde que fueron concebidas en proyecto. Es decir, todas las estructuras por muy buenos materiales y procedimientos constructivos que hayamos empleado presentan daño estructural.

Al igual que un ser humano cuenta con un reloj biológico que eventualmente lo llevara a la vejez y hará que su salud se vea disminuida, también en las estructuras se desarrollará el deterioro.

Las variables por las cuales la estructura se ve afectada son múltiples, por ejemplo el diseño en su geometría (muchas estructuras presentan concentraciones de esfuerzos por esta causa), la elección de los materiales, el procedimiento constructivo empleado, entre un sinfín de variables físicas que no pueden ser controladas.

La causa de daño no es única y todas las variables intervienen en mayor o menor medida, todo esto conduce a un problema de probabilidad matemática el cual al ser resuelto podemos saber con cierto grado aproximación, como se comportará una estructura a lo largo del tiempo.

Ahora bien, la mayoría de las estructuras de puentes que existen en el país, cuentan con más de 50 años, por lo que es necesario hacer un análisis de la confiabilidad de éstas y poder tomar una decisión adecuada que permita una infraestructura carretera confiable.

La prognosis permite evaluar el comportamiento de una estructura con el paso del tiempo y definir adecuadamente su nivel de confiabilidad. Pero ese... es otro tema.

Daño y Fatiga en Estructuras

El daño estructural lo podemos definir como la degradación de las propiedades físicas, químicas y estructurales, por la cual un material no se comporta de la forma en que fue concebido inicialmente. El daño afectará adversamente el funcionamiento actual o futuro de un sistema estructural.

Las propiedades mecánicas, resistencia y rigidez, de un material pueden verse afectadas por dos factores principales: la exposición a condiciones ambientales y la acción de cargas cíclicas.

La degradación de las propiedades mecánicas bajo cargas repetitivas o fluctuantes que son de orden inferior a las cargas resistentes estáticamente, se le conoce como fatiga.

Los efectos de la fatiga se presentan inicialmente en las discontinuidades o imperfecciones del material. La existencia de distintas fases con distintas propiedades es, entonces, el desencadenante de los mecanismos de degradación local que inicia el proceso global de daño.

El fenómeno de fatiga lo podemos describir en tres fases. La primera de ellas  se denominanucleación. En esta fase aparecen microgrietas, como ya se había comentado, en los lugares donde el material presenta discontinuidades o anomalías. La segunda es la etapa de propagación de grietas, y ocurre un mecanismo de deformación en la grieta mientras que el resto de la pieza se comporta elásticamente. La tercera etapa fractura final. La grieta está próxima.

La fatiga es un fenómeno sumamente complejo, pero podemos identificar ciertos factores que comúnmente se involucran en el procedimiento de degradación y falla.

  1. Concentración de esfuerzos 
  2.  Estado de esfuerzos y deformaciones 
  3.  Tamaño
  4. Microestructura.
  5. Propiedades mecánicas
  6. Temperatura
  7. Ambiente
  8. Esfuerzos residuales
  9. Combinación de esfuerzos
  10. Acabado superficial.

Por lo anterior dicho bien podemos definir a la fatiga como un proceso de agrietamiento de un material bajo cargas repetitivas o fluctuantes.

Para que la fatiga ocurra es necesario que se cumplan tres condiciones, si alguna de éstas no se llegara a cumplir, la fatiga no se presenta.

  • ·         La existencia de un esfuerzo a tensión suficientemente alto pero menor que la resistencia última del material.
  • ·         Una variación del esfuerzo mayor  a un valor dado llamado límite de fatiga.
  • ·         Un número suficiente de ciclos de carga.