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Refuerzo estructural

Refuerzo estructural

Aquí se presentan diversas intervenciones de refuerzo estructural para mejorar el nivel de seguridad de edificaciones existentes

Mejorar la seguridad estructural de edificaciones existentes representa un desafío multifacético. Además, identificar las causas de disidencia y los puntos débiles del edificio es el primer paso para elegir los refuerzos estructurales a implementar.

Pero ¿cuáles son los criterios que el diseñador debe seguir para seleccionar un refuerzo estructural?

En este artículo se exploran las diversas tipologías de refuerzo y cómo obtener análisis detallados y cálculos acordes a los requisitos de los Eurocódigos con el respaldo de un software de análisis estructural.

¿Qué es el refuerzo estructural?

El refuerzo estructural comprende acciones y técnicas para mejorar la seguridad de edificaciones existentes. El incremento en la seguridad puede afectar elementos individuales (en intervenciones locales o de reparación) o la totalidad de la construcción (en mejoras o ajustes). Esto influye significativamente en el comportamiento global del edificio. La elección del refuerzo busca contrarrestar el desarrollo de mecanismos frágiles y mejorar el comportamiento de la estructura, elevando la seguridad para sus ocupantes.

Refuerzo estructural en mampostería

Refuerzo estructural en mampostería

Tipos de refuerzo estructural en mampostería

Los refuerzos estructurales en mampostería varían según el daño, las características del edificio y el tipo de mampostería. Algunos refuerzos comunes incluyen:

Inyecciones de resina o mortero

Consiste en inyectar resinas o morteros especiales en elementos dañados para reforzar la mampostería, restaurar la cohesión y resistencia estructural, especialmente en caso de desintegración del mortero original.

Revestimiento con hormigón armado

Es beneficioso en mamposterías muy dañadas e inconsistentes. Se realizan dos placas de hormigón armado a los lados de la mampostería, conectadas con esta mediante conectores transversales. Es efectivo si se aplica en ambos lados y se usan conexiones adecuadas, como barras inyectadas, firmemente ancladas a las redes de armaduras.

Costuras

Añadir costuras, generalmente con barras de acero o fibras compuestas, puede unir partes separadas de la mampostería, especialmente en esquinas o cruces.

Aplicación de tejidos de fibra de carbono

Por otro lado, los tejidos de fibra de carbono pueden ser adheridos a la superficie de los muros para mejorar su resistencia. Esta técnica es comúnmente utilizada en combinación con resinas adhesivas.

Intervenciones de refuerzo en arcos y esquinas

Partes específicas de los muros, como esquinas y arcos, pueden estar sujetas a diferentes tipos de tensiones. Se pueden aplicar intervenciones específicas, como la instalación de tirantes o el uso de materiales compuestos, para reforzar estas áreas.

Restauración y reconstrucción puntual

En casos de daños graves o avanzados (como grietas extensas, desprendimientos, colapsos puntuales, etc.), puede ser necesario llevar a cabo la restauración o reconstrucción de porciones específicas de los muros o reemplazar elementos dañados (técnica de corte y empalme). Esto puede implicar la sustitución puntual de ladrillos y elementos similares a los existentes o el uso de materiales diferentes a los originales, con el fin de hacer reconocible la intervención en caso de restauración conservadora.

Cadenas y cables de precompresión

Para evitar el fenómeno de vuelco fuera del plano de los muros, se recomienda la inserción de cadenas de acero. El uso de cadenas debe ser parte de un enfoque integrado de consolidación, que también podría incluir otros tipos de intervenciones como la inyección de resinas, el refuerzo de cimientos, el hormigón armado y otras técnicas específicas para las necesidades del edificio.

Intervenciones de consolidación sísmica

En zonas sísmicas, las intervenciones de consolidación pueden incluir la instalación de dispositivos antisísmicos, como aisladores elastoméricos o amortiguadores, para mejorar la capacidad del edificio de resistir las fuerzas sísmicas.

Aquí tienes un video que muestra cómo realizar el cálculo de las estructuras en mampostería portante en intervenciones de adecuación sísmica.

Refuerzo estructural del hormigón armado

La consolidación estructural del hormigón armado es esencial para preservar y mejorar la seguridad y durabilidad de las estructuras que presentan daños o deterioro. Además, las intervenciones pueden variar según la naturaleza específica de los problemas encontrados, pero algunos métodos comunes incluyen:

Refuerzo de las armaduras

Esta técnica implica la adición de armaduras adicionales para aumentar la resistencia de la estructura. Puede implicar el envolvimiento de barras de acero adicionales alrededor de los elementos estructurales existentes o la inserción de barras adicionales en secciones críticas.

Inyecciones de resina epoxi

Las inyecciones de resina epoxi se pueden usar para rellenar grietas presentes en el hormigón. Además, este proceso mejora la cohesión del material y aumenta su resistencia.

Intervenciones de restauración del hormigón

La reparación de superficies de hormigón deterioradas o dañadas se puede realizar mediante la eliminación del hormigón dañado y la aplicación de nuevas capas o morteros de restauración.

Refuerzos con fibras de carbono o compuestos

La aplicación de capas de fibras de carbono o materiales compuestos similares en las superficies de hormigón puede mejorar la resistencia y capacidad de carga de la estructura.

Aumento de la sección transversal

En algunos casos, es posible aumentar la sección transversal de elementos estructurales como vigas o columnas para mejorar su capacidad de carga. Por lo tanto, esto se puede lograr mediante la adición de nuevos elementos estructurales o la creación de refuerzos externos.

Protección anticorrosión de las armaduras

La corrosión de las armaduras es un problema común en el hormigón armado. La aplicación de revestimientos anticorrosión o el uso de hormigón modificado químicamente puede prevenir la corrosión y preservar la integridad estructural.

Intervenciones de consolidación sísmica

En áreas sísmicas, las intervenciones pueden incluir la instalación de sistemas de disipación de energía o aisladores sísmicos para mejorar la capacidad del edificio de resistir fuerzas sísmicas.

Tecnologías de monitoreo estructural

La instalación de sistemas de monitoreo estructural puede ser parte integral de las intervenciones de consolidación. Estos sistemas permiten la evaluación continua de las condiciones estructurales con el tiempo, incluso mediante el uso de software de monitoreo estructural de salud.

Análisis estructural avanzado

El uso de modelado avanzado y análisis estructural puede ayudar a identificar áreas críticas y guiar las intervenciones de consolidación de manera específica. Utilizar un software de diseño de conexión en acero que utilice un modelo 3D del edificio puede ser la solución más adecuada.

Consolidación con fibras de carbono

La consolidación con fibras de carbono es una técnica avanzada utilizada en el refuerzo estructural para mejorar el rendimiento y la resistencia de elementos constructivos en hormigón, piedra, acero, etc. Este método aprovecha las excepcionales propiedades mecánicas de las fibras de carbono, que son ligeras y resistentes a la corrosión.

Por último, para más información, te recomiendo leer el artículo «Fibra de carbono en la construcción«.

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