Evaluación Patológica Estructural del Complejo Deportivo Mariano Melgar
El presente proyecto comprende la auditoría, levantamiento y diagnóstico de vulnerabilidad estructural del 100% de los pabellones educativos (Pabellones A, B, C, D, E y F) del Complejo Mariano Melgar en Ayaviri. Debido a la paralización de la obra durante años, las estructuras de concreto armado de hasta 4 niveles y techos inclinados quedaron expuestas a severas condiciones ambientales altandinas (congelamiento, heladas y variaciones térmicas). La evaluación determinó el estado de conservación real mediante ensayos de extracción de núcleos (diamantina), esclerometría, ultrasonido y escaneo de armado, recalculando el comportamiento dinámico inelástico bajo la normativa NTP E.030 para definir las prioridades de reforzamiento o adecuación de cada módulo.
El Desafío:
El diagnóstico técnico de los bloques educativos presentó los siguientes retos estructurales y patológicos derivados del abandono prolongado:
Auditoría del 100% de la Infraestructura Construida y Mapeo de Patologías: Verificación geométrica en campo frente a expedientes técnicos originales, detectando meteorización del concreto expuesto, fisuraciones por congelamiento/descongelamiento y degradación en juntas de vaciado.
Ensayos Destructivos y No Destructivos In Situ: Extracción de testigos diamantados en columnas y vigas mediante perforadora de diamante para validar la resistencia compresiométrica real (f’c), complementado con ultrasonido y escaneo ferromagnético para auditar los diámetros y distribución del acero.
Vulnerabilidad por Flexo-Torsión y Desacoplamiento Dinámico: Presencia de irregularidades ortogonales e incompatibilidades de rigidez en pabellones como el D y E, generando modos de vibración con excentricidad torsional accidental desde las primeras frecuencias de oscilación.
Inestabilidad en Vigas en Voladizo y Deficiencia de Corte y Torsión: Detección de problemas sistemáticos por esbeltez en las vigas del sistema (algunas incumpliendo la relación b = h/2), originando fallas por solicitaciones combinadas de corte y torsión en pasillos y voladizos.
Solución De Ingeniería Y Dictamen Técnico
A partir de los modelos computacionales actualizados y los ensayos de laboratorio, se formuló el dictamen y plan de intervención por niveles de prioridad para los pabellones educativos:
Modelación Modal Espectral con Tres Grados de Libertad por Nivel: Simulación analítica matricial en ETABS y SAP2000 incorporando la excentricidad accidental del 5% y exigiéndose un mínimo de 90% de participación de masa efectiva en direcciones ortogonales para descartar efectos de piso blando.
Verificación de Ductilidad y Criterio Columna Fuerte – Viga Débil: Evaluación rigurosa de la relación de momentos resistentes (M_vigas / M_columnas < 1.20) y capacidad al corte en nudos viga-columna (NTP E.060 Cap. 21). Se identificó riesgo de plastificación prematura en cabezales de columnas en los Pabellones A, B, C y F.
Plan de Reforzamiento por Encamisado y Empresillado Metálico:
Pabellones A y B (Prioridad Alta): Refuerzo mediante presillado con ángulos L y pletinas de acero en columnas esquineras de planta baja y vigas en voladizo para absorber los excesos de torsión y cortar el mecanismo de falla frágil.
Pabellón C (Prioridad Media-Alta): Empresillado metálico en vigas del nivel 3 y columnas de apoyo del techo inclinado para corregir fallas a la flexión y aplastamiento local.
Pabellones D y E (Prioridad Media): Intervención localizada en vigas perimetrales mediante cajeados con perfiles de acero para subsanar la esbeltez estructural.
Especificaciones Técnicas Y Software Empleado
Normativa Nacional Vigente:
NTP E.020 (Cargas): Evaluación de sobrecargas permanentes (piso terminado 120 kg/m2, losas aligeradas 205 kg/m2) y sobrecarga viva en aulas (250 kg/m2), corredores (400 kg/m2) y nieve (100 kg/m2).
NTP E.030 (Diseño Sismorresistente): Categoría de edificación esencial (Factor de uso U = 1.5), Zona Sísmica 2 (Z = 0.25), perfil de suelo S1 y límite estricto de deriva inelástica (0.007 para concreto armado).
NTP E.050 (Suelos y Cimentaciones): Verificación de capacidad portante y comportamiento de fundaciones.
NTP E.060 (Concreto Armado): Análisis por el estado límite de agotamiento resistente, comprobación de cuantías mínimas y confinamiento en nudos.
Normativa Internacional de Referencia:
ACI 318-14: Código de edificación para concreto estructural y diseño por capacidad.
AISC 360-16: Verificación de elementos y conexiones de acero para las intervenciones de reforzamiento.
Herramientas y Software Especializado:
ETABS: Análisis dinámico espacial modal espectral y verificación inelástica de deriva entre pisos en pórticos de concreto armado.
SAP2000: Modelación de detalles finitos, elementos en voladizo, vigas especiales y análisis de solicitudes por torsión.
SAFE: Evaluación por elementos finitos de la cimentación.
IP3 Losas: Verificación analítica de losas aligeradas y losas macizas de techo.