El documento describe varios métodos para reforzar columnas y vigas de concreto armado dañadas, incluyendo aumentar su sección con malla de alambre o estribos adicionales, compensar las rigideces de las columnas separando muros, y aumentar la capacidad de flexión con más refuerzo longitudinal. También describe procedimientos para reparar vigas y reforzar muros de corte dañados.
Lecciones 05 Esc. Sabática. Fe contra todo pronóstico.
reforzamiento de estructuras de concreto
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7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.