ES2342527B2 - Metodo para reforzar una estructura y estructura asi reforzada. - Google Patents
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Abstract
Método para reforzar una estructura y estructura
así reforzada.
Método para reforzar una estructura (1) que
comprende las etapas siguientes:
- a)
- colocar en una parte (11, 12) de la estructura (1) un elemento (3) de anclaje sujetado a unos cabos de alambres (41, 42) de refuerzo de tal manera que el elemento (3) de anclaje sea al menos parcialmente incorporado a la parte (11, 12) de la estructura (1) y que al menos una porción (42) de los cabos de alambres de refuerzo sobresalga de una parte (12) de la estructura (1);
- b)
- sujetar el elemento (3) de anclaje a la parte (11, 12) de la estructura (1);
- c)
- aplicar al menos una capa de tejido (5) por pegado sobre una superficie (15) de la estructura (1) de tal modo que al menos una parte de la porción (42) de los cabos sobresalientes de alambres de refuerzo se sujete a la superficie (15) de la estructura por pegado de dicha capa de tejido (5).
Estructura así producida.
Elemento de anclaje de una estructura.
Description
Método para reforzar una estructura y estructura
así reforzada.
Esta invención se refiere a se refiere al campo
del refuerzo estructural de estructuras.
En este campo, es habitual adherir refuerzos a
las partes de una estructura a reforzar usando resinas
adecuadas.
En un método normal aplicado comúnmente,
conocido como el método de L'Hermite, el refuerzo consiste en una
lámina de acero pegada sobre el hormigón después de la preparación
de la superficie de pegado. Este método normal ha experimentado
diversos desarrollos, que tienen en cuenta en particular el progreso
tecnológico en materiales y más particularmente el desarrollo de
materiales, sustitutivos para la lámina de acero, la cual da lugar
frecuentemente a problemas de aplicación y requiere tomar
precauciones contra la corrosión.
De este modo, en los años recientes se han
introducido técnicas de refuerzo basadas en los materiales
compuestos en forma de placas pegadas (véase por ejemplo el
documento FR-A-2 594 871), luego en
forma de fibras pegadas (por ejemplo EP 0 441 519) y tejidos pegados
(véase por ejemplo el documento
FR-A-2 747 146). Estos últimos tipos
de refuerzo tienen muchas ventajas, en particular su facilidad de
uso y su adecuación para su aplicación en superficies de diversas
formas.
Estos diferentes tipos de refuerzos pegados
mejoran de manera muy significativa el comportamiento dinámico de la
estructura reforzada. Además, muy raramente se observa una rotura
del propio refuerzo.
Estos refuerzos son adecuados para reforzar y/o
reparar estructuras hechas de mampostería o de hormigón armado, y se
usan en elementos estructurales tales como, por ejemplo, vigas,
postes, losas y muros.
También se pueden usar para conectar elementos
de construcción entre sí.
Sin embargo, su uso hace necesario lograr un
acceso adecuado a las superficies de los elementos a reforzar, a fin
de colocar las fibras sobre los mismos en las zonas a reforzar.
Este acceso puede demostrar que es difícil y/o
costoso en determinadas estructuras, o cuando se desean unos
requisitos de resistencia particulares para un edificio.
Cabe mencionar el caso del refuerzo contra los
terremotos, donde es apropiado no sólo reforzar los elementos que
constituyen una estructura, sino también proporcionar una
estabilidad general entre los elementos, y proporcionar, por
ejemplo, una conexión entre elementos de los cuales una parte es
inaccesible o está oculta.
Los ejemplos de una parte difícil para tener
acceso a la misma incluyen las losas de cimentación y los muros
empotrados, en particular parcial o totalmente empotrados.
En tales casos, se puede contemplar llevar a
cabo excavaciones, realizar el refuerzo y posteriormente rellenar
las excavaciones, pero esto daría lugar a unas obras costosas y
posiblemente complejas, por ejemplo en el caso de los muros
cortafuegos.
La finalidad de esta invención es evitar las
desventajas anteriores y mejorar el refuerzo de las estructuras, en
particular en el caso de que una parte de la estructura no se
encuentre directamente accesible.
La invención propone por tanto un método para
reforzar una estructura que comprende las etapas siguientes:
a) colocar en una porción de la estructura un
elemento de anclaje sujetado a cabos de alambres de refuerzo de tal
manera que el elemento de anclaje sea al menos parcialmente
incorporado a la parte de la estructura y que al menos una parte de
los cabos de alambres de refuerzo sobresalga de una parte de la
estructura.
b) sujetar el elemento de anclaje a la parte de
la estructura;
c) aplicar por pegado al menos una capa de
tejido sobre la superficie de la estructura de tal modo que al menos
una parte de la porción de los cabos sobresalientes de alambres de
refuerzo se sujete a la superficie de la estructura por pegado de
dicha capa de tejido.
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Usando el método según la invención, es posible
reforzar una estructura sujetando juntos entre sí los elementos de
la estructura a la cual es difícil el acceso y/o no es posible el
acceso directo para realizar reparaciones estructurales.
Después de haber sujetado los diferentes
elementos, en particular el elemento de anclaje a la estructura, y
los cabos de fibra a una superficie de la estructura por pegado de
al menos una capa de tejido, se puede asegurar la transferencia de
carga entre la parte a la cual se incorpora el elemento de anclaje y
la parte de la estructura a cuya superficie se pega la capa de
tejido. De este modo se pueden realizar ventajosamente las
transferencias de carga entre diversas áreas o diversas partes de la
estructura y obtener de este modo unas estructuras cuya resistencia
haya sido mejorada significativamente. Las estructuras de este tipo
son capaces de resistir los terremotos de manera eficaz.
Según las distintas realizaciones, que se pueden
combinar:
- el método comprende también una etapa
preliminar de crear una cavidad, en particular por taladrado, en la
parte de la estructura a fin de alojar, al menos parcialmente el
elemento de anclaje;
- el elemento de anclaje tiene una forma
alargada, en particular aproximadamente cilíndrica;
- el elemento de anclaje está hecho de metal, en
particular acero;
- los cabos de alambres de refuerzo se sujetan
al elemento de anclaje roscando dichos cabos en una porción vuelta
situada en un extremo del elemento de anclaje;
- el elemento de anclaje se sujeta a la parte de
la estructura con una fijación de albañilería, en particular con un
cemento o masa de hormigón, o con una resina;
- la(s) capa(s) de tejido
pegada(s) a la superficie de la estructura conecta(n)
dos partes diferentes de la estructura;
- el elemento de anclaje se coloca en una
primera parte de la estructura y al menos una parte de la porción de
los cabos sobresalientes de los alambres de refuerzo se sujeta
pegando una capa de tejido sobre una superficie de una segunda parte
de la estructura.
El elemento de anclaje puede tomar muchas formas
y puede tener dimensiones diferentes. Se prefiere una forma
alargada, pero se puede contemplar fácilmente darles una forma en la
que dos dimensiones sean del mismo orden de tamaño, tal como una
placa.
De manera similar, aunque sea ventajosa una
forma cilíndrica, es también posible usar unos elementos de anclaje
en forma de paralelepípedo. También es posible conformar el elemento
de anclaje como una horquilla para el cabello, en los cuales se
conectan dos cilíndricos entre sí por medio de un arco.
El elemento de anclaje puede comprender una
porción vuelta para roscar los cabos de los alambres de refuerzo
pero también se puede contemplar sujetar los cabos de alambres de
refuerzo al elemento de anclaje por cualquier otro medio tal como,
por ejemplo, mediante pegado al elemento de refuerzo o por atado de
los cabos con fibras de refuerzo sobre el elemento de refuerzo.
La porción vuelta se puede realizar mediante un
agujero, en particular oblongo, en el elemento de anclaje, pero
también mediante una parte curvada del elemento de estructura que
forma un bucle o gancho, por un anillo sujeto al elemento de
anclaje, por el arco de un elemento de anclaje en forma de horquilla
para el cabello, o por cualquier otro medio capaz de permitir que
los cabos de alambres de refuerzo a sujetar al elemento de
anclaje.
La operación de pegar al menos una capa de
tejido se puede realizar según la información contenida en la
patente FR 2 7474 146 ó según cualquier otra técnica de pegado de
tejido conocida para los expertos en la técnica.
La invención se refiere también a una
estructura, una parte de la cual comprende un elemento de anclaje al
menos parcialmente incorporado y sujeto a dicha parte, unos cabos de
alambres de refuerzo sujetos al elemento de anclaje donde al menos
una porción de los cabos de los alambres de refuerzo sobresale de
dicha parte, al menos una capa de tejido pegado con dicha parte de
los cabos de alambres de refuerzo sobre una superficie de la
estructura.
La invención se refiere también a un elemento de
anclaje que tiene una forma alargada, en particular cilíndrica, que
comprende en uno de sus extremos un agujero oblongo capaz de
permitir el roscado de los cabos de alambres de refuerzo y que forma
una porción vuelta de los cabos.
Según las diferentes realizaciones, las cuales
pueden ser combinadas:
- el elemento de anclaje comprende una primera
parte que tiene una forma alargada, en particular una barra o un
fleje, y una segunda parte sujeta a la primera parte, en particular
por atornillado, donde la segunda parte comprende el agujero
oblongo;
- el elemento de anclaje se hace de acero.
Otras características y ventajas de esta
invención resultarán obvias en la siguiente descripción de
realizaciones no limitativas, que hace referencia a los dibujos
anexos, en los cuales:
- la Figura 1 muestra una sección transversal
esquemática de una estructura según la invención:
- la Figura 2 muestra una vista esquemática de
un elemento de anclaje usado en la Figura 1.
En aras de la claridad, las dimensiones de los
diferentes elementos mostrados en estas figuras no son
necesariamente proporcionales a sus dimensiones reales. En las
figuras, las referencias idénticas corresponden a elementos
idénticos.
La Figura 1 muestra una estructura 1 según la
invención, donde la estructura 1 comprende una losa de cimentación
11 coronada por un muro 12 semiempotrado. Se fija una losa 14 al
muro 12. El muro 12 está coronado por un muro 13 que sobresale del
suelo. Como ejemplo, la losa 11 de cimentación, el muro 12
semiempotrado y la losa 14 se hacen de hormigón armado y el muro 13
se hace de mampostería.
Se muestra un eje vertical mediante una línea de
trazo discontinuo. Por convenio, se entenderá que esta línea limita
la cara externa de los muros 12 y 13 y que la cara opuesta de estos
muros es una cara interna.
En la estructura mostrada, el nivel de la losa
14 está por debajo del nivel del suelo 6 de manera que la cara 15
del muro semiempotrado 12 sea accesible mientras, que la cara
opuesta de este muro está empotrada. La parte del muro semiempotrado
12 situada por debajo del nivel de la losa 14 está por su parte
completamente empotrada, como lo está la losa 11 de cimentación.
A fin de reforzar esta estructura, se ha cortado
una cavidad 2 en un ángulo de la pared 12 y la losa 11 de
cimentación. En el ejemplo mostrado, esta cavidad 2 es
aproximadamente cilíndrica y puede medir varios metros de longitud y
tener un diámetro del orden de unas pocas docenas de
centímetros.
A continuación se ha colocado un elemento de
anclaje 2, que comprende un extremo 33 a través del cual se han
roscado unos cabos de alambres de refuerzo, en la cavidad 2. Se ha
formado un bucle 41 con dichos cabos de manera que se permite a los
cabos penetrar parcialmente en la cavidad 2. Se fija el elemento 3
de anclaje, por ejemplo con cemento o mortero o una masa de
hormigón, llenando la cavidad 2. En la figura 1 es posible ver el
área 21 de la cara interna 15 del muro 12 correspondiente al relleno
efectuado después de haber colocado y fijado otro elemento 3 de
anclaje en la estructura de manera similar a la anteriormente
descrita. Las porciones 42 de los cabos de alambres de refuerzo
sobresalen de esta área 21. Dichas porciones 42 de los cabos de
alambres de refuerzo se sujetan a la cara interna 15 del muro 12 por
pegado con al menos una capa de tejido 5.
Es posible pegar previamente las porciones 42 de
los cabos de alambres de refuerzo sobre la cara 15, y aplicar a
continuación la(s) capa(s) de tejido 5, o proceder a
realizar una única operación de pegado. Las porciones 42 de los
cabos de alambres de refuerzo están cubiertas generalmente por al
menos una capa de tejido 5, pero es también posible que sean
colocadas y pegadas sobre una capa de tejido 5. En particular,
pueden ser incorporadas entre dos capas de tejido.
La capa de tejido 5 se coloca parcialmente sobre
la cara interna 15 del muro 12 y parcialmente sobre la cara interna
16 del muro 13. Esto da lugar a una fijación ventajosa de los
elementos de la estructura en su conjunto, en particular de la losa
de cimentación 11 y de los muros 12 y 13, lo cual hace posible en
particular que aumente la resistencia a los terremotos de la
estructura 1.
Debería observarse que en la estructura
mostrada, la fijación se realiza entre los elementos superpuestos,
pero que la invención no está limitada en modo alguno a esta
configuración y que según el método de la invención es también
posible sujetar elementos que tengan in ángulo distinto de cero
entre los mismos, e incluso que sean perpendiculares entre sí. De
manera similar, es posible sujetar de esta manera elementos que no
estén a tope.
La Figura 2 muestra un ejemplo de un elemento de
anclaje 3 según la invención. Este elemento de anclaje 3 se compone
de dos partes, una parte 31 que tiene una forma alargada, en este
caso un cilindro, y una segunda parte 33 que se puede sujetar a la
parte 31 que tiene una forma alargada.
La parte 31 comprende en un extremo un área
roscada 32, que tiene, preferiblemente un diámetro menor que el
resto de esta parte 31.
Se observa que en la realización preferida que
constituye el ejemplo de la Figura 1, el elemento 3 de refuerzo está
totalmente incorporado a la estructura 1 y por tanto está protegido
de la corrosión, permitiendo en particular el uso de acero.
La parte 31 se puede hacer de acero, en
particular de acero HA, o de un material compuesto, que comprende
fibras de refuerzo cortas y largas y una resina. Esta parte 31 puede
ser maciza o hueca.
La parte 33 comprende un agujero oblongo 34 y
una rosca de tornillo (no representada) para permitir sujetar por
atornillado a la zona roscada 32 sobre la parte 31. La parte 33 es
preferiblemente compacta y mucho más corta que la parte 31 que tiene
una forma alargada. El agujero oblongo está diseñado para que los
cabos de alambres de refuerzo pasen a través de la misma y forma una
porción vuelta para dichos cabos. A fin de evitar los daños a esos
cabos, por ejemplo mientras están siendo roscados a través del
agujero 34 y/o cuando el elemento de anclaje y los cabos se coloquen
en una estructura y se aplica una fuerza a los cabos, se puede
disponer una superficie de contacto 35 redondeada en forma de un ojo
de aguja en la zona del agujero 33 donde los cabos se ponen en
contacto cuando la estructura se somete a carga.
También es posible ensamblar la parte 33 con la
parte 31 que tiene una forma alargada por engaste en caliente o en
frío o por pegado.
También se observa que el elemento de anclaje
según la invención no se limita a la realización anterior, sino que
se puede obtener igual de bien por forjado en frío o en caliente del
extremo de una barra de metal para formar un agujero oblongo.
También se puede producir un elemento de anclaje
de este tipo con un fleje de material compuesto.
La invención no se limita a estos tipos de
realización y debe interpretarse de manera no limitativa de manera
que abarque cualquier realización equivalente.
Claims (8)
1. Método para reforzar una estructura (1), que
comprende las etapas siguientes:
a) colocar en una parte (11, 12) de la
estructura (1) un elemento (3) de anclaje sujetado a unos cabos de
alambres (41, 42) de refuerzo de tal manera que el elemento (3) de
anclaje sea al menos parcialmente incorporado a la parte (11, 12) de
la estructura (1) y que al menos una porción (42) de los cabos de
alambres de refuerzo sobresalga de una parte (12) de la estructura
(1);
b) sujetar el elemento (3) de anclaje a la parte
(11, 12) de la estructura (1);
c) aplicar al menos una capa de tejido (5) por
pegado sobre una superficie (15) de la estructura (1) de tal modo
que al menos una parte de la porción (42) de los cabos
sobresalientes de alambres de refuerzo se sujete a la superficie
(15) de la estructura por pegado de dicha capa de tejido (5),
caracterizado porque el elemento de anclaje (3) está hecho de
metal, en particular acero.
2. Método según la reivindicación precedente,
que comprende también una etapa preliminar de crear una cavidad (2),
en particular por taladrado, en la parte (11, 12) de la estructura
(1) a fin de alojar, al menos parcialmente, el elemento de anclaje
(3).
3. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento (3) de anclaje tiene una forma alargada, en particular
aproximadamente cilíndrica.
4. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cabos
de alambres de refuerzo se sujetan al elemento (3) de anclaje
roscando dichos cabos en una porción vuelta (33) situada en un
extremo del elemento (3) de anclaje.
5. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento (3) de anclaje se sujeta a la parte (11, 12) de la
estructura con una fijación de albañilería, en particular con una
masa de cemento o de hormigón, o con una resina.
6. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
la(s) capa(s) de tejido pegada(s) a la
superficie (15) de la estructura (1) conecta(n) dos partes
diferentes de la estructura.
7. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento (3) de anclaje se coloca en una primera parte (11) de la
estructura (1) y al menos una parte de la porción (42) de los cabos
sobresalientes de los alambres de refuerzo se sujeta pegando una
capa de tejido (5) sobre una superficie de una segunda parte (12) de
la estructura (1).
8. Estructura, de la cual una parte (11, 12)
comprende un elemento (3) de anclaje al menos parcialmente
incorporado en y sujeto a dicha parte (11, 12), unos cabos de
alambres de refuerzo sujetos al elemento (3) de anclaje, donde al
menos una porción (42) de los cabos de los alambres de refuerzo
sobresale de dicha parte (12), y al menos una capa de tejido (5)
pegado con dicha parte (42) de los cabos de alambres de refuerzo
sobre una superficie (15) de la estructura (1), y en donde el
elemento de anclaje (3) está hecho de metal, en particular
acero.
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