reforzamiento de estructuras de concreto
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“ I SEMANA DE LA INGENIERÍA Y LA CONSTRUCCIÓN”
Reparación, Reforzamiento y Rehabilitación de estructuras en
la práctica de la Ingeniería
Ing. Fernando Rey Valdivia Toledo
Consejo Departamental de Ica
INTRODUCCION
Reforzamiento de Estructuras
El Reforzamiento de estructuras está dirigido a incrementar la capacidad de carga y serviciabilidad de una estructura.
Se realiza cuando existen nuevas solicitaciones o errores en el diseño o defectuosa mano de obra durante el proceso constructivo.
Ing. Julio Rivera Feijóo
Reparación de Estructuras
Las estructuras dañadas por efectos del sismo deben ser evaluadas y reparadas de tal manera que se corrijan los posibles defectos estructurales que provocaron la falla y recuperen la capacidad de resistir un nuevo evento sísmico, acorde con los objetivos del diseño sismorresistente.
http://peruviajero.lacoctelera.net/post/2007/09/06/chincha-y-pisco-despues-del-terremotoIng. Ángel San Bartolomé
MÉTODOS DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL
Los métodos de reforzamiento pueden causar cambios en la rigidez, ductilidad y amortiguamiento de los edificios. Estas propiedades deben ser tomadas en consideración cuando se modifica la capacidad de carga de la estructura.
Ing. Ángel San Bartolomé
CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL
1. Incremento de Resistencia: • Adición de muros de cortantes.• Adición de pórticos.• Adición de muros laterales a las columnas.• Adición de contravientos (armadura).• Refuerzo de vigas.• Introducción de holguras, especialmente en muros cortos.
2. Incremento de Ductilidad:• Reducción de carga muerta.• Adición de muros cortantes.• Adición de contravientos.• Refuerzo de vigas.
3. Combinación de Resistencia y Ductilidad:• Reforzamiento de la cimentación.• Adición de muros laterales a las columnas.• Reducción de carga muerta.
Ing. Julio Rivera Feijóohttp://inciarco.com/foros/showthread.php?t=3914
Ing. Julio Rivera Feijóo
REPARACIÓN Y REFORZAMIENTO DE COLUMNAS
1. Para reparar columnas con grietas ligeras (con anchos de 0.1 a 0.5mm), sin daño en el concreto ni en el refuerzo, son aplicables inyecciones de resinas epóxicas. En el caso de grandes grietas (anchos de 2 a 5 mm), es aplicable inyecciones de lechada de cemento con epóxico.
Ing. Julio Rivera Feijóo
2. Para mejorar las resistencia sísmica de una edificación aumentando la capacidad sismorresistente de sus columnas (Reforzamiento de columnas), se usan los siguientes métodos:
a. Incrementando la ductilidad de las secciones de columnas evitando la falla frágil por fuerza cortante. Existen varios procedimientos para lograrlo por ejemplo:
Aumentando la sección de la columna añadiendo una malla de alambre soldados adyacentes a la columna existente.
Aumentando la sección de la columna existente añadiendo estribos soldados adyacentes a la columna existente.
Encajar la columna existente con una sección de área rectangular o circular.
Ing. Ángel San Bartolomé
b. Compensación de las rigideces de las columnas. Este método puede aplicarse donde la distribución de fuerza cortante es desigual debido a la existencia de muros de relleno. Se puede lograr de la siguiente manera:
Separando o trasladando los muros no estructurales.
c. Aumentando la capacidad de Flexión de las columnas. Se puede lograr de la siguiente manera.
Aumentando el refuerzo longitudinal de la flexión.
REPARACION Y REFORZAMIENTO DE VIGAS
Para la reparación de vigas dañadas con grietas ligeras se aplican inyecciones epóxicas o lechadas de cemento.
Cuando los daños son mayores se realiza operaciones de remoción o reposición.
Primeramente deberán apuntalar temporalmente la viga dañada.
El proceso de reparación en vigas es similar al de columnas.
La envoltura de concreto armado puede realizarse añadiendo concreto a uno y hasta los cuatro lados de la viga.
REPARACION Y REFORZAMIENTO DE VIGAS
En este caso la compactación del concreto nuevo es difícil sino se realiza por la cara superior de la viga.
Una cara rugosa del concreto existente además de anclajes de estribo soldados proporcionan una buena conexión de corte y de flexión entre la viga existente y la envoltura.
Las barras de acero longitudinales deberán ser ancladas en la región de apoyo, soldando el refuerzo a un collar de cero (perfil en ángulo) unido a la parte superior de la columna.
La envoltura en tres lados debe ser ejecutada debajo de la cara inferior de la losa.
REPARACION Y REFORZAMIENTO DE VIGAS
El procedimiento mas conveniente para este tipo de envoltura es el concreto a presión (shotcrete.)
El refuerzo longitudinal adicional se conecta al existente con barras de conexión soldadas en forma diagonal.
Los estribos pasan a través de perforaciones en la losa y soldados.
Las envolturas de los cuatro lados aumenta de forma considerable la capacidad a flexión y corte debido al incremento de refuerzo de la dimensión de la sección.
El refuerzo longitudinal adicional se conecta al existente con barras de conexión soldadas en forma diagonal.
REPARACION Y REFORZAMIENTO DE VIGAS
Los estribos pasan a través de perforaciones en la losa y a través de toda la viga.
Además estas perforaciones pueden usarse para colocar concreto en la parte de la envoltura debajo de la losa.
El refuerzo negativo adicional deberá añadirse sobre la superficie de losa en la zona de la viga y
fuera de la columna existente.
DETALLES ESTRUCTURALES La resistencia de los nuevos materiales no deberá
ser menor que la de los materiales existente. El espesor de la envoltura no deberá ser menor a
4cm cuando se usa aplicaciones de concreto a presión (shotcrete) y no menor de 8cm para aplicaciones de concreto vaciado normalmente.
El refuerzo longitudinal superior e inferior deberá ser continuo y no menor que a 0.005 veces el área bruta en la zona de la junta (conexión viga columna).
El refuerzo superior e inferior deberá ser anclado en la zona de columna con longitud suficiente de desarrollo, o ser continuo a través de la junta.
En las zonas extremas, en una longitud de hasta 4 veces el peralte de la viga el espaciamiento de estribos no debe ser mayor que ¼ del peralte.
REPARACION Y REFORZAMIENTO DE MUROS DE CORTE.
Debido a su gran rigidez lateral y resistencia, los muros de corte otorgan la parte mas significativa de la capacidad sísmica de la edificación.
Por consiguiente un muro de corte dañado o pobremente diseñado debe ser reparado o reforzado para mejorar su resistencia.
Si no hay deterioro ni concreto triturado la aplicación de inyecciones epóxicas es capaz de restituir aproximadamente la resistencia original; sin embargo el muro reparado no tendrá la misma rigidez lateral original debido a que no todas las pequeñas grietas pueden ser inyectadas con el epóxico.
REPARACION Y REFORZAMIENTO DE MUROS DE CORTE.
En el caso de grietas grandes, concreto triturado o refuerzo pandeado debe utilizase remoción o reposición. Después de remover el concreto suelto, picar y limpiar la superficie, debe colocarse refuerzo adicional o malla de alambre soldado.TIPO DE CONSTRUCCION PARA REFORZAMIENTO DE MUROS DE CONCRETO ARMADO.
Incrementar la resistencia al corte.- Se obtiene aumentando el espesor del muro.
Incrementar la resistencia a la flexión.- Se puede obtener con elementos de confinamiento en los extremos del muro.
Incrementar la resistencia al corte y la flexión.- Se obtiene incrementando el espesor por uno o los dos costados y añadiendo elementos de confinamiento en ambos extremos.
DETALLES ESTRUCTURALES La resistencia del concreto nuevo no debe ser menor
que el del muro existente. El incremento del espesor adicional del muro no debe
ser menor de 5cm. La cuantía del refuerzo horizontal y vertical no deb
ser menor de 0.0025. La cuantía vertical de los elementos de confinamiento
de los extremos debe ser mayor de 0.0025. El diámetro de los estribos en los extremos del muro
debe ser mayor de 8mm o 1/3 del diámetro del refuerzo vertical de los elementos d confinamiento; en todo caso el espaciamiento no debe ser mayor que el espesor del muro reforzado ni mayor de 15cm.
El concreto adicional debe ser adherido al muro existente con dowels pegados con epóxico a 60cm como máximo en cada dirección.
DETALLES ESTRUCTURALES
DETALLES ESTRUCTURALES
DETALLES ESTRUCTURALES
DETALLES ESTRUCTURALES
AUSENCIA DE REFUERZO
DAÑOS POR EL SISMO 2007 PISCO
GRACIAS