ES2234516T3 - Refuerzo externo para vigas, columnas, placas y similares. - Google Patents

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Immo Emergo NV
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Abstract

Refuerzo externo para vigas, columnas, placas y similares, en forma de una placa maciza prefabricada que tiene una dirección longitudinal, consistente en la combinación de fibras y una resina donde las fibras están incrustadas en la resina y donde la mayoría de las fibras se sitúa en la dirección longitudinal del refuerzo, caracterizado porque al menos porciones bien definidas del refuerzo externo están provistas de un refuerzo adicional formado por fibras que están dispuestas según al menos una dirección que difiere de la dirección longitudinal del refuerzo.

Description

Refuerzo externo para vigas, columnas, placas y similares.
La presente invención se refiere a un refuerzo externo para vigas, columnas, placas y similares, más particularmente un refuerzo que permite aumentar la carga máxima permisible de las vigas, columnas o similares existentes, hechas de madera, hormigón, metal u otro material.
Se sabe que para construcciones de refuerzo existentes se proporcionan refuerzos externos que consisten, por ejemplo, en una lámina de acero, por lo que esta última se une a dicha construcción a través de cola, pernos o similares.
Sin embargo, dicho refuerzo externo conocido presenta la desventaja de que, por un lado, es muy pesado y, por otro lado, es difícil de unir.
Con el fin de eliminar dichas desventajas, ya se ha propuesto un refuerzo externo alternativo, refuerzo que consiste en una placa formada por fibras, tales como, por ejemplo, fibras de carbono, fibras de vidrio o fibras aramida, que están incrustadas en una resina.
Hasta el presente, dicho refuerzo se proporciona en un proceso continuo, por ejemplo, por extrusión.
Por medio de esta técnica conocida, es posible de hecho realizar un refuerzo externo que tenga una composición bien definida, una amplia longitud, una anchura y espesor constantes, y una superficie suave.
Aunque dicho refuerzo externo es bastante menos pesado y puede proporcionarse de manera relativamente fácil en comparación con los refuerzos externos consistentes en láminas, presenta la importante desventaja de que todas las fibras están situadas en la dirección longitudinal del refuerzo con forma de placa, de manera que dichas placas pueden soportar fuerzas solamente en su dirección longitudinal.
De hecho, las fuerzas que en este caso son ejercidas sobre las fibras se transfieren a las fibras circundantes solo por medio de la resina.
Además, no es posible perforar aberturas en dichas placas de refuerzo conocidas, ya que ello provocaría una interrupción local de algunas fibras, de manera que las fuerzas ejercidas en dichas fibras interrumpidas de este modo no pueden transferirse a las fibras circundantes.
Otra desventaja de los refuerzos externos conocidos es que la superficie de los mismos es muy suave como resultado del procedimiento de producción de dichas placas, provocando que la adherencia de la misma en una construcción que ha de reforzarse sea bastante escasa, de manera que, con el fin de aumentar dicha adherencia, esta superficie es tratada generalmente con la intención de esmerilarla, por ejemplo, por medio de limpieza con chorro de arena, decapado o tratándola de otra forma, lo cual, sin embargo, es una labor muy intensa. Además, las fibras pueden resultar dañadas por dicho tratamiento, con lo que la resistencia de la placa de refuerzo se reduce.
El documento EP 0.799.951 describe un elemento de refuerzo que consiste en un material de fibra de carbono que se aplica sobre un miembro estructural, como un puente o una carretera. Tras ser aplicado en dicho miembro, el material es curado por consiguiente con una resina epoxi. El material de refuerzo se forma así de manera integral con el miembro estructural.
Una desventaja importante de dicho refuerzo según el documento EP 0.799.951 es que las condiciones medioambientales del emplazamiento con frecuencia no pueden controlarse, de manera que la calidad de dicho refuerzo no puede garantizarse. Por lo tanto, este procedimiento no es apropiado para usarse en condiciones de congelación o cuando está lloviendo copiosamente o cuando la estructura está sucia o mojada.
Otra desventaja importante de dicho elemento de refuerzo según el documento EP 0.799.951 es que la realización del refuerzo es una tarea muy difícil y requiere trabajadores especializados, equipados con materiales y herramientas específicos para preparar respectivamente la superficie de la estructura para una mejor adherencia de la resina; para mezclar los productos componentes de la resina; para impregnar el material de la lámina de refuerzo; y para aplicar, bien la resina, o bien el material de lámina impregnada a la superficie de la estructura.
Por tanto, la presente invención tiene como objetivo un refuerzo externo que excluye las anteriormente mencionadas y otras desventajas de los refuerzos adicionales conocidos y que tiene como principal propósito permitir una mayor adherencia y conexión entre el refuerzo externo y la columna, viga, o similar que ha de reforzarse.
La invención también se dirige a que dicho refuerzo externo pueda tener mayor espesor en los puntos donde se dan mayores fuerzas de tensión y/o presión.
Según la presente invención, este objetivo se logra por medio de un refuerzo externo en forma de placa maciza prefabricada, que consiste sustancialmente en la combinación de fibras y una resina, por lo que la mayoría de las fibras se sitúa en la dirección longitudinal del refuerzo y donde al menos porciones bien definidas del refuerzo externo están provistas de un refuerzo adicional formado por fibras que están dispuestas según al menos una dirección que difiere de la dirección longitudinal del refuerzo.
Con la intención de mostrar mejor las características de la invención, a partir de ahora, se describe, como ejemplo, sin ningún carácter limitativo, una forma preferida de realización de un refuerzo externo para vigas, columnas, placas y similares que consiste sustancialmente en la combinación de fibras y una resina.
Las fibras anteriormente mencionadas en el refuerzo externo pueden consistir en fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras aramida o fibras naturales tales como cáñamo, lino, coco, o una combinación de dichas fibras, mientras que la resina es preferiblemente una resina epoxi, una resina de viniléster, una resina de poliéster u otro tipo adecuado de resina.
Según la invención se realizará un refuerzo externo con forma de placa en el que no sólo la mayoría de las fibras está situada en la dirección longitudinal del refuerzo externo, que también es la dirección en la que una fuerza de tensión será ejercida sobre el refuerzo externo, sino que además, según la invención, se proporciona un refuerzo adicional, al menos en porciones bien definidas del refuerzo externo, añadiendo fibras que están situadas en al menos una dirección que difiere de la dirección longitudinal del refuerzo externo.
En una forma particular de realización, el espesor del refuerzo externo puede ser variable en la dirección longitudinal de la misma con el fin de reforzar el refuerzo en los puntos donde las fuerzas de tensión y/o presión son mayores, por ejemplo, en caso de un refuerzo externo para una viga, en el medio de la longitud de una viga.
Las fibras en las anteriormente mencionadas partes bien definidas están dirigidas de manera que se entrecruzan, de manera que cuando se perfora a través del refuerzo externo, las fuerzas de tensión y/o presión se transfieren a otras fibras de refuerzo, que permiten un anclaje mecánico del refuerzo externo al material que se va a reforzar, por medio de tornillos, pernos y similares.
Además, localmente se obtiene una superficie basta que ofrece la importante ventaja de que incrementa la adherencia de la cola, con lo que el refuerzo soportará mejor las fuerzas.
Según la invención, el refuerzo externo puede soportar fuerzas que no están dirigidas según la dirección longitudinal del material que se va a reforzar.
Antes de que se aplique en el emplazamiento, el refuerzo externo puede estar dotado en uno o ambos lados de una tela de poca adherencia que, cuando se retira deja una impresión en el refuerzo externo.
Retirando dicha tela antes de aplicar el refuerzo externo, se obtiene también una superficie basta de manera que los tratamientos adicionales, tales como limpieza con chorro de arena o decapado del refuerzo resultan redundantes.
La tela anteriormente mencionada de poca adherencia protege además el refuerzo externo contra la contaminación, tal como huellas de dedos, polvo y similares que pueden dificultar el pegado del refuerzo externo al material que va a reforzarse.
En un caso particular, el refuerzo externo puede ser isotrópico en puntos bien definidos.
Según la invención, al menos en los puntos en los que se une por medio de cola, pernos o similares a una viga, columna o similar, al proporcionarse un refuerzo externo con fibras adicionales que están dirigidas en una dirección distinta de la dirección longitudinal de la anteriormente mencionada mayoría de las fibras, se logra que la provisión de aberturas en el refuerzo para que pasen los anteriormente mencionados pernos no tenga efecto en la fuerza de tensión o presión de las fibras longitudinalmente dirigidas.
De hecho, dichas aberturas pueden proporcionarse en dicho refuerzo externo antes o después, por ejemplo, cuando se fabrica el refuerzo, más particularmente proporcionando las fibras, antes de que se endurezca la resina, de manera tal que estén dispuestas alrededor de las aberturas requeridas.
Las fibras anteriormente mencionadas que tienen que proporcionar el fortalecimiento adicional en el refuerzo externo, pueden estar formadas por telas de punto de urdimbre, esteras, lanas o similares que consisten en fibras que están dispuestas al menos una dirección, que se desvía de la dirección longitudinal del refuerzo externo.
En la superficie del refuerzo externo se puede proporcionar además una lana, conductora eléctrica o no, tal como, por ejemplo, una lana de fibra de vidrio, una lana poliéster o similares.
La presente invención no se limita de ninguna manera a la realización descrita anteriormente. Dicho refuerzo externo para vigas, columnas y similares puede realizarse por tanto en una variedad de formas y dimensiones sin abandonar el ámbito de la invención, como se define en la reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

1. Refuerzo externo para vigas, columnas, placas y similares, en forma de una placa maciza prefabricada que tiene una dirección longitudinal, consistente en la combinación de fibras y una resina donde las fibras están incrustadas en la resina y donde la mayoría de las fibras se sitúa en la dirección longitudinal del refuerzo, caracterizado porque al menos porciones bien definidas del refuerzo externo están provistas de un refuerzo adicional formado por fibras que están dispuestas según al menos una dirección que difiere de la dirección longitudinal del refuerzo.
2. Refuerzo externo según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor del mismo puede variar localmente, dependiendo de las fuerzas de tensión o de presión ejercidas sobre el mismo.
3. Refuerzo externo según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una parte de las fibras está formada por una tela de punto de urdimbre, esteras, lanas o similares.
4. Refuerzo externo según la reivindicación 1 ó 3, caracterizado porque las fibras están formadas al menos parcialmente por fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras sintéticas o naturales o una combinación de las mismas.
5. Refuerzo externo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa como resina, resina epoxi, resina de poliéster, resina de viniléster, resina fenólica, una resina mineral o una resina termoplástica.
6. Refuerzo externo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque antes de unirse, se le proporciona en uno o ambos lados, al menos localmente una tela de poca adherencia que, cuando se retira deja una impresión en el refuerzo externo.
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