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- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL CURSO: EVALUACIÓN Y REPARACIÓN DE ESTRUCUTRAS
- 2. REFORZAMIENTO CON MUROS DE CORTE Los muros de corte son elementos estructurales hechos de concreto armado capaces de soportar cargas verticales y horizontales. Por su naturaleza, las estructuras tienen mayor facilidad para soportar cargas verticales, es por eso que los muros de corte son una gran ayuda para soportar cargas horizontales. Su característica radica en que su ancho es mucho menor que las otras dos direcciones. Siendo así, proporcionan una alta rigidez en la dirección paralela a la cara del muro, por lo tanto son capaces de soportar los esfuerzos cortantes producidos por cargas horizontales como son vientos y sismos. Se puede aplicar muros de corte a estructuras existentes que no cumplen con serviciabilidad y necesitan un reforzamiento.
- 3. CONDICIONES PARA LA INCLUSIÓN DE MUROS DE CORTE Se debe considerar la estabilidad torsional, simetría de rigideces y la capacidad disponible de volcamiento de la cimentación. Por lo tanto para ubicar con buen criterio los muros de corte, se debe tener en cuenta los siguientes criterios: Distribuir los muros de corte de manera que exista simetría o al menos que la distribución de estos sea cercana a la simetría Determinar el centro de masas y procurar que el centro de rigideces esté lo más cerca posible del primero. La resistencia torsional puede aumentar colocando muros en los exteriores del edificio
- 4. CONSIDERACIONES No se debe colocar ninguna clase de tubería (agua, desagüe, eléctrico) ni accesorios dentro de la placa, porque la debilita. Las especificaciones del refuerzo a colocarse (diámetro de barras, cantidad, espaciamiento, numero de capas), tanto vertical como horizontalmente, deben estar claramente indicadas en los planos. El refuerzo vertical debe ingresar totalmente en la cimentación, respetándose un recubrimiento de 7.5 cm. Si la placa continúa en los niveles superiores, no olvidar dejar las mechas con la longitud de empalme apropiado Se debe añadir elementos de confinamientos en los extremos de los muros
- 5. VENTAJAS Delimitar los desplazamientos laterales, de manera que se disminuyan los daños en elementos no estructurales (mamposterías, etc). Aumentar la rigidez tridimensional de la estructura, disminuyendo los períodos de vibración. Limitar las derivas de piso.
- 6. REFORZAMIENTO CON ENCAMISADO DE CONCRETO El encamisado con concreto armado es un procedimiento bastante común en el reforzamiento de columnas se puede aplicar a superficie de distintas formas a distintos tipos de concreto usando una variedad de aditivos. Este tipo de reforzamiento protege al elemento estructural tanto de fuerzas de tensión, fuerzas cortantes y carga axial.
- 7. RECOMENDACIONES PARA EL PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO La superficie del elemento debe estar limpia y rugosa para garantizar una buena adherencia entre el concreto nuevo y el existente, promoviendo con ello, un comportamiento monolítico. En columnas, el refuerzo longitudinal debe extenderse a través de la losa de entrepiso, para proporcionar continuidad e incrementar la resistencia a flexión en los extremos del
- 8. INSTALACIÓN DE ANCLAJES Realización y limpieza de taladros en coronación de cimientos para anclaje de armaduras. Número, diámetro y posición de los taladros acorde a las especificaciones. Profundidad de las perforaciones acorde a la longitud de anclaje necesaria para las barras. Los sistemas de anclajes tipo adhesivo utilizan un material polímero epóxico, como agente de adhesión. APLICACIÓN ADHESIVO DE CONCRETO NUEVO A CONCRETO ENDURECIDO Con el fin de garantizar la adherencia entre el concreto nuevo y el concreto endurecido, se debe imprimar con el adhesivo epóxico EPOTOC L de TOXEMENT , puente de adherencia epóxico de prolongado tiempo abierto de aplicación o EPOTOC 1-1 de TOXEMENT, puente de adherencia epóxico de normal tiempo abierto de aplicación. De
- 9. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Una de las principales desventajas de esta tecnología es que genera muchos desperdicios y residuos además de ruido, como también el uso de adhesivo epóxico es dañino para la salud, debe aplicarse con un operador que tenga todos sus implementos de seguridad. Tiene un menor costo. Tiene un peso propio elevado Se realiza con una mano de obra menos especializada Aumenta de las dimensiones de las vigas y columnas Aumenta la capacidad del elemento estructural
- 10. REFORZAMIENTO CON FIBRAS DE CARBONO El reforzamiento estructural con fibra de carbono, se refiere al empleo de elementos de fibra de carbono de modo similar al de las barras de acero de la estructura; esto es, complementando las barras longitudinales de acero en las zonas traccionadas, o los estribo de corte, siempre teniendo en cuenta que la capacidad de refuerzo de carbono es unidireccional en el sentido de las fibras, dependiendo del tipo de fibra de que se está usando, comúnmente se utilizan tejidos de fibra de carbono conocidos como Wrap cuya disposición es unidireccional pero existen configuraciones de tipo
- 11. APLICACIONES APLICACIONES EN MUROS DE CONCRETO O ALBAÑILERIA El uso de este sistema en muros de concreto o de albañilería ayuda a absorber las cargas de compresión o laterales (flexión) que se puedan presentar. Se puede usar en placas, muros de sostenimiento, paredes cilíndricas de los reservorios, cajas de ascensor, estructuras industriales sujetas a posibles presiones de explosiones, etc. APLICACIONES EN COLUMNAS Una de sus aplicaciones más usuales consiste en incrementar la resistencia a la flexión y dotar de mayor confinamiento a las columnas. Este es un sistema de bajo costo en comparación a tener que agrandar la sección de las columna, con la consiguiente pérdida de la apariencia arquitectónica original. Una vez reforzada y recubierta la columna, el cambio en la apariencia es nulo, pero muy significativo en resistencia.
- 12. PROCESO DE APLICACIÓN Ya preparada la superficie de concreto, se aplica una capa de imprimante epóxico usando un rodillo especial. Usualmente, este primer producto epóxico tiene una baja viscosidad permitiendo su penetración en el concreto. La función de esta primera capa es proveer a la superficie del concreto una adecuada adherencia. Acto seguido, se aplica una masilla o pasta epóxica para rellenar cualquier defecto en la superficie que pueda quedar mayor de ¼” de profundidad (Cualquier cangrejera o hueco profundo debe ser rellenado con mortero durante la preparación de la superficie de concreto, no en esta etapa). Luego, se cubre la superficie con un saturante epóxico para impregnar las fibras secas. Este saturante mantiene las fibras en su adecuada dirección y posición. El objetivo de esta capa de saturante es rápidamente empapar las fibras y mantenerlas en su ubicación mientras se inicia el proceso de curado del sistema de reforzamiento. Debido a su alta viscosidad, permite el fácil manejo de la fibra y su correcta aplicación.
- 13. Se cortan y preparan a medida las láminas de fibras de carbono de acuerdo al diseño del proyecto y se colocan en su lugar, permitiendo que comience a absorber el saturante. Luego de un tiempo de espera determinado que permite que la lámina absorba la primera capa de saturante, se aplica una segunda capa de saturante para cubrirla. Finalmente, se aplica una capa de acabado que cubre totalmente el sistema FRP, logrando una apariencia similar a un concreto común. Esta capa también protege a la fibra de los rayos ultravioletas, ataques químicos, abrasión, severas condiciones climáticas, etc.
- 14. VENTAJAS Y DESVENTJAS Beneficios Estructurales Muy alta resistencia a la tensión. Beneficios al Ciclo de Vida Resistente a Corrosión Beneficios Económicos Bajo costo de instalación Rápida puesta en servicio Es un material costoso Fabricación compleja Control de calidad compleja Baja resistencia a la compresión