Comprender la evaluación estructural en ingeniería

El mundo continúa desarrollándose de forma presurosa y a igual ritmo lo hacen las demandas que se imponen a nuestros edificios y estructuras. Garantizar el bienestar humano y la integridad estructural es de vital importancia para el sector de la construcción. La seguridad de las personas en cualquier inmueble es medible y se puede garantizar a través de una evaluación estructural. Es aquí es donde entran en juego las inspecciones regulares y periódicas. A través del proceso de: evaluación estructural, los propietarios y administradores de viviendas o edificios pueden obtener una comprensión integral de la estabilidad, funcionalidad y/o longevidad de cada estructura. Esto no solo brinda una tranquilidad invaluable, también puede ayudar a reducir la probabilidad de fallas o colapsos catastróficos. En este artículo, exploraremos la necesidad crítica de una evaluación estructural y su importancia actual para garantizar la seguridad y la longevidad de nuestro entorno construido.

¿Qué es la Evaluación Estructural?

Una evaluación estructural es un examen exhaustivo que implica evaluar la integridad estructural y el rendimiento de un edificio o estructura. Este proceso crítico permite que los ingenieros y las partes interesadas identifiquen problemas potenciales, evalúen la seguridad y prolonguen la vida útil de las estructuras. En esencia, implica determinar el estado actual del inmueble y pronosticar su desempeño futuro. Esto se logra mediante la evaluación de varios factores, entre ellos, verificar las propiedades reales de los materiales de la estructura, los métodos de diseño y construcción empleados, las condiciones ambientales existentes y los trabajos previos de mantenimiento o reparación. El resultado típico de una evaluación estructural es la confección y entrega a propietarios o desarrolladores de edificios de un informe que describe las condiciones reales que presenta la estructura en relación a su uso previsto.

¿Qué es un Informe de Evaluación Estructural?

Un informe de evaluación estructural es un documento fundamental que evalúa la solidez y el estado de un edificio o estructura. Por lo general, un ingeniero estructural con licencia realiza la evaluación para identificar posibles riesgos de seguridad o deficiencias estructurales. Esta evaluación integral incluye un examen completo de los cimientos, las paredes, el techo, los pisos y otros elementos estructurales del edificio. Además, el ingeniero revisa el historial del edificio, incluidas las renovaciones o modificaciones anteriores que puedan haber afectado su integridad estructural.

Según las circunstancias, un informe de evaluación estructural puede ser un documento independiente o estar integrado en un documento de planificación más extenso, como un plan de desarrollo, un informe de estructuras históricas o un informe de evaluación de condiciones. El informe describe los hallazgos en detalles y hace recomendaciones para las reparaciones o modificaciones necesarias con el fin de garantizar la seguridad y la estabilidad estructural del edificio. Es fundamental organizar el informe de forma clara y comprensible para el usuario final, que puede no ser un experto en la materia.

Importancia de la evaluación estructural

Una evaluación estructural es un componente crucial del mantenimiento y la gestión de la estructura. Esta ayuda a identificar los posibles problemas que podrían conducir a un reducido rendimiento, fallas o incluso colapso. Evalúa la seguridad de las estructuras y garantiza que cumplan con los códigos, reglamentos y normas de construcción. Al identificar problemas de incumplimiento, los ingenieros pueden desarrollar estrategias para abordarlos, evitando sanciones y responsabilidades legales. La evaluación estructural también ayuda a identificar los riesgos potenciales asociados con una estructura, como actividad sísmica, cargas de viento o inundaciones. Su objetivo principal es identificar problemas potenciales desde el principio y desarrollar estrategias para abordarlos. Al hacerlo, el riesgo de fallas estructurales y reparaciones costosas se reduce significativamente.

Tipos de Evaluación Estructural

Hay varios tipos de métodos de evaluación estructural que los ingenieros pueden usar para evaluar la condición y el desempeño de las estructuras. Los métodos más utilizados son los siguientes:

Métodos de Ensayos No Destructivos (NDT)

Los métodos de ensayos no destructivos (END) se utilizan ampliamente en el campo de la ingeniería para evaluar la integridad estructural de varios tipos de estructuras, incluidos edificios, puentes, tuberías, aeronaves y otros sistemas mecánicos. Estos métodos son herramientas valiosas para identificar defectos o anomalías estructurales que podrían comprometer la seguridad, la confiabilidad o el desempeño de una estructura.

• Pruebas ultrasónicas (UT). UT utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para detectar fallas o defectos internos dentro de una estructura. Esta prueba consiste en dirigir un haz de ondas sonoras a través de la estructura y medir el tiempo que tardan en rebotar hasta el receptor. Al analizar los datos recopilados de las ondas reflejadas, los ingenieros pueden detectar grietas, huecos y otros defectos que pueden estar presentes en la estructura.

• Inspección de Partículas Magnéticas (MPI). Este método de prueba no destructivo se utiliza para detectar defectos superficiales y cercanos a la superficie en materiales ferromagnéticos, como el acero. Consiste en aplicar un campo magnético al material y luego aplicar una solución de partículas magnéticas a la superficie. Cualquier defecto superficial o anomalía en el material hará que las partículas magnéticas se acumulen en esas áreas, haciéndolas visibles bajo luz negra.
• La radiografía es otro método NDT utilizado en ingeniería para la evaluación estructural. La radiografía utiliza rayos X o rayos gamma para crear una imagen de la estructura interna de un material. Al analizar la imagen, los ingenieros pueden identificar fallas internas o deterioros en la estructura.
• La termografía es otro método NDT que está ganando popularidad en nuestro campo. El mismo utiliza cámaras infrarrojas para detectar diferencias de temperatura en una estructura. Estas variaciones térmicas pueden indicar la presencia de defectos o anomalías que pueden ser invisibles a simple vista.

Métodos de prueba destructivos:

Las pruebas destructivas se refieren a métodos que involucran la eliminación de una pequeña porción de una estructura para evaluar sus propiedades. Habitualmente estas técnicas son utilizadas para determinar la resistencia, durabilidad y capacidad de una estructura para soportar diferentes cargas y tensiones. Sin embargo, debido a su naturaleza costosa y lenta, generalmente se reservan para situaciones en las que se necesite una evaluación precisa o para aportar seguridad ante una preocupación significativa.

• Muestreo del núcleo, que consiste en extraer una pequeña porción de material de la estructura, generalmente en forma de cilindro o disco, para evaluar su composición, calidad y resistencia. Este método se utiliza para evaluar la integridad de las estructuras de hormigón y mampostería, ya que estos materiales pueden debilitarse con el tiempo debido a la intemperie y al uso.
• Prueba de carga. Este método consiste en aplicar cargas conocidas a la estructura para medir su capacidad de carga y resistencia a la deformación. Los ingenieros utilizan este enfoque para evaluar la capacidad; por ejemplo: de un puente o estructura similar, para soportar cargas extremas, como tráfico pesado o condiciones climáticas adversas.
• Ensayo de muro de cortante. Esta técnica se utiliza para evaluar la resistencia y la capacidad de carga de los muros estructurales. Esta prueba se basa en retirar una sección de la pared para evaluar su espesor, composición y resistencia a la carga.

Métodos de inspección visual:

Los métodos de inspección visual requieren que los ingenieros examinen meticulosamente la superficie de una estructura para detectar cualquier indicación perceptible de daño o deterioro, como grietas, corrosión o deformación. Hay varias formas de técnicas de inspección visual disponibles para que los ingenieros las utilicen al evaluar el estado de una estructura:

Una forma frecuente de inspección visual es la inspección de primer plano. Esta implica examinar la estructura de cerca para detectar cualquier evidencia observable de daño. Aunque esta técnica puede requerir una cantidad significativa de tiempo y esfuerzo, a menudo es crucial para identificar discretos daños que pueden no ser evidentes desde la distancia.

Otro tipo de inspección es la inspección visual remota. Emplea cámaras u otro equipo de detección para examinar la estructura a distancia. Este enfoque es utilizado con frecuencia cuando es peligroso o poco práctico acceder físicamente a la estructura. Un ejemplo concreto sería cuando se necesita examinar el exterior de un edificio de gran altura.

Un tercer método de inspección visual es la inspección con boroscopio, que emplea un tubo flexible equipado con una cámara para examinar el interior de una estructura, como una tubería o una estructura de hormigón. Esta técnica permite a los ingenieros identificar cualquier signo de daño o deterioro dentro de los componentes internos que no son visibles desde el exterior.

¿Cuándo se necesita una evaluación estructural?

Sin una evaluación estructural adecuada, los edificios y estructuras podrían correr el riesgo de derrumbarse o fallar, lo que podría provocar lesiones o incluso hasta la muerte de personas. Algunas situaciones que pueden requerir una evaluación estructural incluyen:

• Durante el diseño y construcción de nuevas estructuras
• Cuando se están renovando o reacondicionando estructuras existentes. Lo que puede implicar cambios en la capacidad de carga o el uso previsto de la estructura
• Cuando se compra o vende un edificio
• Durante el mantenimiento de rutina para garantizar que la estructura permanezca en buenas condiciones y sea segura de usar
• Después de daños o desastres, como terremotos, inundaciones o huracanes
• En casos de incidentes que afecten la estructura, tales como choques de vehículos o impactos de objetos.
• Cuando una estructura ha experimentado un asentamiento diferencial, es decir, cuando partes de una estructura se hunden o se desplazan más que otras debido a cambios en los cimientos o en el suelo subyacente. Esto puede suceder en edificios antiguos o en áreas con suelos inestables. Si no se aborda a tiempo, puede comprometer la integridad estructural del edificio.

Cómo saber si su edificio necesita una evaluación estructural

Decidir si su edificio requiere una evaluación estructural puede ser un desafío. Sin embargo, el enfoque más confiable para determinarlo es buscar la guía de una empresa de ingeniería profesional de buena reputación. En Eastern Engineering Group, nuestro equipo de ingenieros expertos, licenciados como inspectores especiales, posee las habilidades necesarias para evaluar y abordar de manera integral sus necesidades estructurales. Es importante tener en cuenta que una evaluación estructural exhaustiva puede influir significativamente en la durabilidad y la seguridad de su edificio y, lo más importante, mantendrá seguros a los inquilinos. ¡Contáctenos hoy para obtener una cotización gratis!