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I CONGRESO INTERNACIONAL DE LA CONSTRUCCIÓN
ICG - PERÚ. LIMA - 2002
Organizado por: Instituto de la
Construcción y Gerencia
PONENCIA
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
https://oviedos.tripod.com/oviedo.htm
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.
E-030-97
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