|
|
 |
|
|
| |
|
|
|
REFUERZO ESTRUCTURAL
|
|
|
De acuerdo con lo anterior, la intervención de la estructura debe buscar la reducción de estos problemas, a través de mecanismos necesarios, los cuales pueden clasificarse en cuatro grupos:
- Aumento de la capacidad global de disipación de energía.
- Aumento de la resistencia.
- Disminución de la concentración de energía en planta y en altura.
- Rigidización.
El análisis y el diseño del modelo estructural de la estructura reforzada debe realizarse en consideración clara de aspectos como los siguientes:
- El impacto de la variación de rigidez sobre la respuesta espectral. En el espectro de aceleraciones la variación de la rigidez puede afectar significativamente la respuesta global de la estructura.
- La respuesta de los elementos viejos que no hayan sido intervenidos, pero cuya conexión con el diafragma los lleve a intervenir en la respuesta global de un piso.
- El impacto del aislamiento de muros de relleno sobre la rigidez de cada piso.
- Los elementos adicionales que deben ser construidos en el caso de creación de juntas de movimiento sísmico en los diafragmas.
- La interrelación entre los mecanismos de rigidización, aumento de resistencia y ductilidad.
- El cambio de esfuerzos en el suelo y la cimentación.
- La relación del sistema constructivo con el mantenimiento del uso del edificio.
- El costo de la intervención.
- Los aspectos arquitectónicos, funcionales y estéticos del reforzamiento
Los sistemas usuales de reforzamiento de estructuras suelen recurrir a la inserción de los siguientes elementos adicionales:
- Muros en el exterior del edificio. Esta solución se emplea generalmente cuando las limitaciones de espacio y de continuidad de uso del edificio hacen preferible el trabajo en la periferia. Para asegurar la transmisión de esfuerzos por medio del diafragma a los muros se emplean vigas colectoras en los bordes de la losa. No es recomendable para edificios muy largos.
- Contrafuertes. A diferencia de los elementos anteriores, su colocación es perpendicular a la cara del edificio. Además de aportar rigidez, son útiles para tomar el momento de vuelco en edificios esbeltos. Debido a las limitaciones de espacio no siempre son factibles.
- Muros en el interior del edificio. Cuando las posibilidades de trabajo en el interior del edificio lo permitan, son una alternativa de necesaria consideración en edificios largos, en los cuales la flexibilidad del diafragma deba ser reducida. Se insertan generalmente por medio de perforaciones en los diafragmas, a través de las cuales pasan las barras de refuerzo.
- Muros de relleno de pórticos. Tanto en el interior como en el exterior de edificios, una solución práctica al problema de rigidez y resistencia es el relleno de vanos de pórticos con muros de concreto o de mampostería reforzada. Debido a la unión con la columna, los esfuerzos en éstas cambiarán substancialmente. Si el refuerzo de la misma es suficiente para el nuevo estado, la unión con el muro podrá realizarse solamente por medio de pasadores soldados. En caso contrario, se debe construir un encamisado de la columna monolítico con el muro.
- Pórticos arriostrados. Otra solución frecuente consiste en incluir varios pórticos de acero con diagonales anclados fuertemente a los diafragmas, como sustituto de los muros de rigidez. Igualmente, pueden construirse solamente las diagonales unidas a los pórticos existentes cuando éstos demuestran ser resistentes ante las fuerzas demandadas por ellos con el nuevo sistema, en especial, ante las fuerzas axiales en las columnas y de corte en los nudos.
- Encamisado de columnas y vigas. Empleado para sistemas de pórtico, este sistema se realiza generalmente sobre una gran parte de las columnas y vigas de un edificio, con el fin de aumentar tanto su rigidez, resistencia y ductilidad. Los sistemas de encamisado, en la mayoría de los casos, se diferencian básicamente en la manera como se une el recubrimiento nuevo a la columna existente.
- Construcción de un nuevo sistema aporticado. En ocasiones es posible llevar a cabo una reestructuración total adosando la antigua estructura a nuevos pórticos perimetrales externos. Usualmente se combina con la incorporación de muros estructurales internos perpendiculares al sentido longitudinal de los pórticos.
- Incorporación de disipadores de energía y aisladores en la base. Algunas técnicas innovadoras pueden ser una alternativa para aumentar la capacidad de disipación de energía y el amortiguamiento de una estructura existente. También es posible aislar en la base el edificio con elementos que pueden reducir el desplazamiento relativo entre los pisos de su estructura.
En Manizales este tipo de intervenciones estructurales se han venido realizando con el fin de reducir el riesgo sísmico de edificaciones importantes, entre las cuales se pueden mencionar los refuerzos realizados al edificio de la Gobernación de Caldas, el Hospital de Caldas, las estaciones de bomberos, el Teatro de los Fundadores, algunos de los edificios de la Universidad de Caldas y la Universidad Nacional, algunas escuelas y la Catedral Basílica de Manizales.
Vulnerabilidad sísmica estructural y diseño del refuerzo sismorresistente de la Catedral Basílica de Manizales (Formato .pdf - 220 KB)
|
|
Términos de Uso
