MSC. ING. Ricardo Oviedo Sarmiento INGENIERO ESTRUCTURAL

 

 

 

 

MÉTODOS DE REFORZAMIENTO EN EDIFICIOS DE CONCRETO ARMADO

STRENGTHENING METHODS IN REINFORCED CONCRETE BUILDINGS

 


Por / By Ing. Ricardo Ramón Oviedo Sarmiento

Especialización en Ingeniería Sismorresistente - UNI

Maestría en Ciencias Mención Ingeniería Estructural - UNI

oviedos@email.com

 

Resumen

En el mundo desde 1755 más de 14 millones de personas han muerto en eventos sísmicos. Por esta razón es muy importante una buena práctica en la reparación y reforzamiento de estructuras; esta es una buena manera de reducir la perdida de vidas humanas y materiales.

En los libros hay bastante información sobre diseño en comparación con la información sobre reparación de estructuras; esta es la razón porque nosotros estamos realizando el presente artículo. Este artículo es una introducción a los métodos de reforzamiento, cuya aplicación será particular; cada aplicación depende de varias características de la estructura y sus requerimientos para solucionar el específico problema.

La reparación de estructuras es una actividad muy importante, porque cada edificio esta expuesto a un diferente evento sísmico en un diferente lugar del planeta.

En este artículo hablaremos sobre las propiedades de la estructura que deben ser tomadas en consideración cuando la capacidad de la estructura va a ser modificada. Después de la introducción, hablaremos sobre los principales métodos de reforzamiento de los elementos estructurales en los edificios. Hablaremos de sus ventajas y desventajas, y brindaremos algunos comentarios sobre la correcta utilización de estos métodos.

 

Palabras Clave: Métodos de Reforzamiento, Edificios, Concreto Armado.

 

Abstract

In the world since 1755 more than 14 millions of persons had died in seismic events. For this reason is so important a good practice in the repairing and retrofitting structures; this is a good way to reduce the lost of human lives and materials.

In the books there are several information about design in comparison with the information about repair of structures; this is the reason because we are doing the present paper. This paper is an introduction of the strengthening methods, which application will be particular; every application depends of several characteristics of the structure and their requirements to solve the specific problem.

The repair of structures is a very important activity, because each building is exposed to a different seismic event in a different place of the planet.

In this paper we’ll talk about the properties of the structure that must be taken in consideration when the capacity of the structure that will be modified. After that introduction, we’ll talk about the principals strengthening methods of structural elements of the buildings. We’ll talk about their advantages and disadvantages, and we’ll bring some comments about the correct utilization of these methods.

 

Keywords: Strengthening Methods, Buildings, Reinforced Concrete.

 

 

 

 

 

1. INTRODUCCIÓN

 

El reforzamiento esta dirigido a incrementar la capacidad de carga y el estado de serviciabilidad de una estructura existente. Esto se vuelve necesario cuando los diseños estándares son adaptados para cubrir nuevas solicitaciones o cuando existen errores en el diseño o inadecuada mano de obra en la etapa de construcción.

Los métodos de reforzamiento pueden causar cambios en la rigidez, capacidad de carga, ductilidad y propiedades de amortiguamiento de los edificios. Estas propiedades deben ser tomadas en consideración cuando se modifica la capacidad de carga de la estructura.

Entre las más importantes tenemos:

 

1.1    Capacidad de Carga

 

Los estados límites, son aquellos en los cuales en conexión con el colapso u otras formas de falla de una estructura, pueden poner en peligro la vida de las personas. Como una regla, las cargas teóricas son determinadas de acuerdo a las cargas de riesgo sísmico.

 

1.2    Serviciabilidad

 

Los estados limites de serviciabilidad son aquellos en los cuales, cuando son excedidos, sobrepasan las condiciones de servicio estipuladas. Esto incluye:

§                     Deformación permanente, el cual modifica la apariencia o el uso de la estructura y el daño a las instalaciones.

§                     Fisuras, que pueden modificar la apariencia, durabilidad y fugas de agua.

Como una regla, el estado de la serviciabilidad esta basado en un pequeño sismo, para limitar costos de reparación  en el caso de sismos frecuentes.

 

1.3    Rigidez

 

La distribución de cargas a los componentes individuales de un sistema es proporcional a la rigidez de cada componente. Cuando se busca y diseña un método de reforzamiento, la rigidez del componente a ser reforzado y los componentes no reforzados deben ser comparados. Una redistribución de cargas no debe crear nuevos puntos débiles en la estructura.

 

1.4    Ductilidad

 

Es la capacidad de la estructura a deformarse bajo la deformación plástica. Bajo cargas fuertes, la deformación inelástica ocurre cuando se permite que las fuerzas de la sección se distribuyan en otras áreas de la estructura.

 

1.5    Disipación de energía

 

Es la capacidad de un material a absorber energía kinética (conversión al calor). La capacidad dúctil bajo una carga alternativa es decisiva para esta carga sísmica.

 

1.6    Amortiguamiento

El específico reforzamiento de componentes o la instalación de componentes de amortiguamiento pueden incrementar considerablemente el amortiguamiento de las estructuras.

 

2. CIMENTACIONES

2.1    Ensanchamiento de Cimentación

 

Cuando se va a reforzar una cimentación, lo primero que se debe hacer es asegurar la estabilidad de la estructura. Seguido a esto, la cimentación debe ser reforzada para poder distribuir la carga de la estructura adecuadamente. Una perfecta conexión entre la antigua y la nueva cimentación es un requisito fundamental para una óptima distribución de las cargas. La cual se logra rompiendo las aristas y escarificando la superficie, luego se limpia el concreto viejo con aire comprimido. Después se coloca el acero de refuerzo de acuerdo al diseño, después se aplica el conector (puente) de adherencia y adhesivo de base epóxica, luego se coloca el concreto nuevo, el cual debe ser vibrado adecuadamente.

La conexión requerida entre el concreto existente y el nuevo es obtenida utilizando varillas de acero espaciadas adecuadamente, unidas con aditivos. Además, la superficie debe trabajada para lograr una óptima adherencia.

 

 

Figura 1: Colocación de conectores en la cimentación.