El documento trata sobre los métodos de reforzamiento estructural. Explica que el reforzamiento se realiza para incrementar la capacidad de carga y servicio de una estructura cuando existen nuevas cargas o defectos de construcción. Luego describe varios métodos de reforzamiento como el encamisado de concreto, el uso de platinas y perfiles metálicos, el postensionado externo y los materiales compuestos. Finalmente, explica los procedimientos para reparar y reforzar columnas y vigas dañadas.

1. UNIVERSIDAD LAICA «VICENTE ROCAFUERTE» DE GUAYAQUIL
YAGUAL QUIMI DUSSAN DANILO

2. 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
como errores en el diseño o defectuosa mano de
obra durante el proceso constructivo.

3. ¿Porqué reforzar?
 Actualización a nuevos reglamentos
 Cambio de uso resultante en incremento de cargas
 Diseño inadecuado
 Errores y defectos en la construcción
 Daños estructurales por eventos accidentales (sismos)
 Corrosión en el acero de refuerzo
 Eliminación total o parcial de elementos estructurales
existentes.
1950 2010

4. Tipos de Intervención
 Preventiva
○ Disminuir la vulnerabilidad
de los elementos de la
estructura.
○ Actualización por nuevas
cargas o reglamentos
vigentes.
 Correctiva
○ Restituir condiciones originales
en elementos dañados (fuego,
ambientes agresivos, sismos,
etc.)
○ Mejorar comportamiento.

5. 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.

6. 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.

7. CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL
 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.
 Incremento de Ductilidad:
 Reducción de carga muerta.
 Adición de muros cortantes.
 Adición de contravientos.
 Refuerzo de vigas.
 Combinación de Resistencia y Ductilidad:
 Reforzamiento de la cimentación.
 Adición de muros laterales a las columnas.
 Reducción de carga muerta.

8. Sistemas de Reforzamiento
Estructural
1. Arriostramientos metálicos
2. Pantallas en concreto
reforzado
3. Encamisado en concreto
reforzado
4. Encamisado metálico
5. Platinas metálicas
6. Adición de perfiles metálicos
7. Contrafuertes
8. Postensionamiento externo
9. Materiales Compuestos FRP
10. Disipadores de energía
11. Aislamiento sísmico
Incrementan la resistencia
y/o la rigidez de la
estructura
Modifican la respuesta de
la estructura

9. Arriostramientos metálicos
Los arriostramientos metálicos, también conocidos como
anclaje funicular, son elementos pasivos y provisionales, pero
necesario, para realizar la contención de las distintas
cimentaciones especiales (muros pantalla, pilotes,
micropilotes) para realizar el vaciado de la obra y llegar con la
excavación a cota de cimentación.
Una vez se han ejecutado los forjados de la estructura del
edificio, parking, etc., estos mismos ya arriostran y, por
consiguiente, se desmontan y se retiran de obra.

10. Pantallas en concreto reforzado
Las pantallas en concreto reforzado (concreto con
refuerzo de barras o telas deacero)en forma de
bloque o panel son usados en sitios urbanos,
donde los dueñosy los constructores construyen
edificios de varios pisos. El las pantallas
enconcreto reforzado ha demostrado tener buena
resistencia a terremotos yexcelente resistencia al
viento, el fuego y las termitas.

11. Encamisado en concreto reforzado
Cuando el refuerzo de un elemento estructural se realice
mediante su encamisado con concreto reforzado, habrá que
preparar la superficie del elemento para garantizar una buena
adherencia entre el concreto nuevo y el viejo, además
de evitar que ésta se rompa por contracciones volumétricas
durante el fraguado. Cuando el encamisado no sea completo,
deberá verificarse la necesidad de colocar elementos de
conexión que garanticen la transmisión de los esfuerzos de
cortante entre la camisa y el elemento por reforzar.

12. Encamisado metálico
Los refuerzos metálicos se pueden emplear para reforzar
pilares de hormigón, pero es un proceso complicado. Antes
de realizar el refuerzo hay que analizar la entrada en carga
del refuerzo y la resolución de los nudos del piso. Además si
no se conecta el refuerzo al elemento original deberá
llevarse hasta la cimentación, y deben ponerse placas de
asiento en cada piso para asegurar su continuidad. Este tipo
de refuerzos deberían emplearse para pilares sólo cuando
no sea posible emplear refuerzos de hormigón.

13. Platinas metálicas
Las platinas metálicas son bandas de acero que se adhieren a la
estructura por medio de pernos. Los cuales se requieren para transmitir
las fuerzas de corte de la viga a la losa en compresión, según sea el
caso. Se utilizan sistemas de anclajes con adhesivos. Es importante que
los pernos de anclaje tengan una adecuada resistencia a la corrosión.
Es de notar que las platinas de acero tienen ventajas y desventajas, tanto
en su uso como en su costo e instalación:
 Peso propio elevado (7850 Kg/cm3)
 Alta resistencia a la tensión.
 Bajos valores de espesor.
 Alta sensibilidad a la corrosión, ambientes salinos y químicos, por lo
que necesariamente tienen que estar recubiertas por concreto o
pintura anticorrosiva.
 La longitud de las platinas es limitada, y de difícil manejo. Se
requieren traslapes y juntas.
 Su capacidad de carga es en cualquier dirección y el comportamiento
a fatiga es adecuado.
 Aunque el costo del material es relativamente bajo, el costo de
instalación no lo es, puesto que requiere necesariamente de equipo
de elevación y elementos de fijación.

15. Adición de perfiles metálicos
El método consiste básicamente en la adición de
chapas o perfiles de acero normalizados, que
trabajarán solidariamente con la estructura de
hormigón existente, garantizando una adecuada
transmisión de cargas mediante unión soldada de los
perfiles de acero, pernos de anclaje o mediante
materiales sintéticos en base epoxídica. Se pueden
emplear en el refuerzo de cimientos, pilares y jácenas.

16. Contrafuertes
Un contrafuerte, también llamado estribo, es
un engrosamiento puntual en el lienzo de
un muro, normalmente hacia el exterior, usado
para transmitir las cargas transversales a
la cimentación.

17. Postensionamiento externo
Son cables de acero que son tensionados en la
partelateral de las vigas para así aumentar la
capacidad de flexión de la estructura.Los cables
tensionados tienen una configuración parabólica,
en el centro de lavíga pasan por los desviadores
y se llevan hacia el extremo de las vígas donde
setensionan y fijan definitivamente en la
estructura.

18. Materiales Compuestos FRP
Son materiales compuestos a base de polímeros reforzados con fibras.
La fibra es el componente que “absorbe” los esfuerzos de tracción en la
dirección
axial a las mismas. En sentido perpendicular a la dirección de las fibras,
las propiedades resistentes serán exclusivamente las que aporta la
matriz polimérica, siendo claramente inferiores.
Los Materiales Compuestos FRP tienen importantes funciones como la
de:
1. Aportar la resistencia a tracción requerida frente a un esfuerzo de
tracción.
2. Aportar rigidez (elevado módulo elástico), resistencia a tracción, entre
otros parámetros.
3. Conductividad o aislamiento eléctrico, dependiendo del tipo de fibra.
Fibra
s
Matriz
(Polímer
o)
FRP

19. Disipadores de energía
Esta basada en la idea de colocar en la estructura dispositivos
destinados a aumentar la capacidad de perder energía de una estructura
durante un terremoto. Toda estructura disipa o elimina la energía de un
sismo mediante deformaciones. Al colocar un dispositivo de disipación de
energía en una estructura, estos van ha experimentar fuertes
deformaciones con los movimientos de la estructura durante un sismo.
Mediante estas fuertes deformaciones se incrementa notablemente la
capacidad de disipar energía de la estructura con una reducción de las
deformaciones de la estructura. Estos dispositivos se conocen como
disipadores de energía o amortiguadores sísmicos y pueden ser de
diversas formas y principios de operación. Los más conocidos son en
base a un elemento viscoso que se deforma o con un elementos metálico
que logra la fluencia fácilmente.

20. Aislamiento sísmico
Esta basada en la idea de aislar una estructura del suelo
mediante elementos estructurales que reducen el efecto de los
sismos sobre la estructura. Estos elementos estructurales se
denominan aisladores sísmicos y son dispositivos que absorben
mediante deformaciones elevadas la energía que un terremoto
transmite a una estructura. Estos dispositivos pueden ser de
diferentes tipos y formas, los mas conocidos son los basados en
goma de alto amortiguamiento, goma con núcleo de plomo,
neoprenicos o fricciónales. Al utilizar estos elementos, la
estructura sufre un cambio en la forma como se mueve durante
un sismo y una reducción importante de las fuerzas que actúan
sobre ella durante un sismo.
Los sistemas de aislamiento de base consisten en unidades de
aislamiento con o sin componentes de aislamiento, donde:
• Las unidades de aislamiento son elementos básicos del
aislamiento de base que se encargan de ejercer el efecto de
desacoplamiento entre el edificio y la cimentación.
• Los componentes de aislamiento son la conexión entre las
unidades de aislamiento y las partes que no están desacopladas.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. REPARACION Y REFORZAMIENTO DE
 Para la reparación de vigas dañadasVconIGgrieAtasSligeras 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.
 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.
 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.
 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.

26. 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.

27. 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.
 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.

28. 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.

30. AUSENCIA DE REFUERZO
Sismo en Haití Enero 12, 2010 Sismo en Chile Febrero 27, 2010
Sismo en Baja California Abril 4, 2010 Sismo en China Abril 14, 2010