Cómo reforzar columnas de hormigón.

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El refuerzo de columnas es el proceso utilizado para agregar o restaurar la capacidad de carga última de las columnas de hormigón armado. Se utiliza para reacondicionamiento sísmico, soportar cargas vivas o muertas adicionales no incluidas en el diseño original, aliviar tensiones creadas por errores de diseño o construcción, o restaurar la capacidad de carga original de los elementos estructurales dañados. Hay varias técnicas que se utilizan para fortalecer columnas de hormigón armado, como chaquetas de hormigón armado, chaquetas de acero, restricciones o chaquetas de FRP.

¿Qué sucede si necesita reforzar las columnas RC?

1. El aumento de pisos y los errores de diseño aumentan las cargas en las columnas.
2. La resistencia a la compresión del concreto o la proporción y el tipo de refuerzo no cumple con los requisitos del código.
3. La inclinación del montante excede el rango permitido.
4. El hundimiento de la cimentación supera los límites aceptables.

Tecnología de refuerzo para columnas RC

Hay tres técnicas principales para reforzar columnas de hormigón armado y se describen a continuación.

1. Chaqueta de hormigón armado

Esta es una de las tecnologías para mejorar y restaurar la resistencia de las columnas de hormigón armado. El tamaño de la camisa y el número y diámetro de las barras de acero utilizadas en el proceso de camisa dependen del análisis estructural realizado en la columna.

Proceso de revestimiento de hormigón armado

1. Si es necesario, primero reduzca o elimine temporalmente la carga en la columna. Esto se hace colocando un gato mecánico y montantes adicionales entre los pisos.
2. Luego, si se encuentra que la barra de refuerzo está corroída, retire la cubierta de concreto y use un cepillo de alambre o un compresor de arena para limpiar la barra de refuerzo.
3. Luego, la barra de refuerzo se recubre con un material epoxi que evita la corrosión.
4. Inicie el proceso de encamisado agregando conectores de acero a una columna existente si no necesita reducir la carga y limpiar el refuerzo.
5. El conector de acero se agrega al pilar perforando un orificio de 3-4 mm más grande que el diámetro del conector de acero usado y de 10-15 cm de profundidad.
6. La distancia horizontal y vertical entre los nuevos estribos de la chaqueta no debe exceder los 50 cm.
7. Rellene el orificio con un material epoxi adecuado y luego inserte el conector en el orificio.
8. Siga los mismos pasos que los pasos 5 y 6 para agregar conectores de acero verticales para fijar las barras de acero verticales de la cubierta.
9. Instale nuevas barras de acero verticales y estribos para la chaqueta de acuerdo con las dimensiones y diámetros diseñados.
10. Cubrir las columnas existentes con un material epoxi adecuado que garantice la unión entre el hormigón viejo y el nuevo.
11. Vierta el hormigón de la chaqueta antes de que se seque el epoxi. El hormigón utilizado debe tener una baja tasa de contracción y consistir en pequeños agregados, arena, cemento y materiales adicionales para evitar la contracción. En la figura 1 se muestra el procedimiento para el revestimiento de hormigón armado.

Fig. 1 Expansión del área de la sección transversal de la columna por chaqueta RC

2. Chaqueta de acero

Esta técnica se elige cuando la carga en la columna es alta y el área de la sección transversal de la columna no se puede aumentar al mismo tiempo.

Procesamiento de chaqueta de acero

1. Eliminación de la cubierta de hormigón.
2. Limpie la barra de refuerzo con un cepillo de alambre o un compresor de arena.
3. Cubra la barra de acero con un material epoxi que evite la corrosión.
4. Dependiendo del diseño, se instala una camisa de acero del tamaño y espesor requerido y se crea una abertura para inyectar el material epoxi que asegura la unión requerida entre la columna de concreto y la camisa de acero.
5. Rellene el espacio entre la columna de hormigón y la camisa de acero con un epoxi adecuado.

Figura 2: Área de sección transversal de columna aumentada con camisa de acero

Si se requiere que una columna soporte un momento de flexión y lo transfiera bien al piso, se debe unir un collar de acero al cuello de la columna usando pernos o un adhesivo adecuado.

Figura 3: Columna reforzada con ángulos de acero

Figura 4: Camisa de acero soldado

Figura 5: Proceso de soldadura

Colocación de la camisa de acero después del proceso de soldadura

3. Restricción o chaqueta de FRP

Haga clic aquí para obtener una descripción detallada y un diseño de refuerzo de columnas de hormigón armado con restricciones de FRP.