Hace unos días os comentábamos 5 formas de reforzar una viga que todo ingeniero debe conocer, con el que pretendimos poner en conocimiento algunos de los recursos más utilizados en la rehabilitación de elementos sometidos a flexión. Hoy queremos hacer lo propio con los pilares, aquellas piezas que soportan las compresiones de nuestras estructuras. ¿Te lo vas a perder?
En los años previos a la citada crisis económica se produjo, a nivel global, un “boom” en la construcción de vivienda e infraestructuras que ha propiciado un rico abanico de estructuras que mantener.
Inmersos en pleno proceso de recuperación y teniendo en cuenta lo anterior, cabe esperar que las inversiones en rehabilitación y mantenimiento crezcan de manera exponencial, propiciando nuevas oportunidades de negocio.
Las pilas o pilares de hormigón son los elementos estructurales que soportan, principalmente, las compresiones de una estructura. Gozan de una importancia tal que, de no ser calculadas estrictamente, podrían ocasionar el colapso inmediato de lo sustentado por violar algún Estado Límite Último.
Te presentamos, a continuación, 5 formas de reforzar un pilar que todo ingeniero debe conocer.
¿Cuándo usar estas técnicas?
- Hormigón original de muy baja resistencia.
- Cuantía insuficiente de armadura.
- Cambio de uso estructural.
1. Recrecido de secciones
Se trata de una de las soluciones más recurrentes, en la que se incrementará tanto el área de hormigón como el de acero disponible.
La adherencia de las nuevas armaduras con las obsoletas se torna muy importante si su estado les permite resistir todavía alguna tracción. Por ello, en ocasiones es correcto el cajeado de la sección con el fin de acceder a dichas armaduras, tal y como se observa en la imagen, donde se situarán unas horquillas de unión.
Igualmente, la sección primitiva de hormigón se suele descarnar unos 3 centímetros con el objeto de lograr una correcta adherencia entre los distintos hormigones. Cabe destacar que estos dos materiales deben tener, si es posible, el mismo límite elástico, ya que de no ser así, podrían deformarse de forma distinta y no resultar efectivo.
Ventajas del recrecido de secciones:
- Es una solución muy recurrente en diferentes usos, además de ser la más radical y efectiva en los casos más complejos.
- Ofrece la posibilidad de corregir posibles errores de cálculo en la resistencia del hormigón o en la cuantía de acero.
- Económico.
Desventajas recrecido de secciones:
- Es necesaria una formación técnica para calcular el recrecido con detalle.
- Si el pilar original se encuentra muy deteriorado, se deberá calcular el recrecido para que soporte por sí solo todas las cargas, lo que incluye un estudio más detallado. Además, en este caso, la estructura deberá ser apeada para descargar el elemento en cuestión, ya que de no ser así, el refuerzo solo actuará frente a las sobrecargas excedentes.
- La modificación de la sección generará un cambio en la rigidez estructural, con lo que se propiciará un nuevo reparto de tensiones en la estructura que deberá ser tenido en cuenta.
2. Zunchado de pilares
Con esta técnica se consigue un efectivo aumento de la capacidad resistente del hormigón antiguo, considerándose un complemento. Es evidente que si se confina el elemento mejorará de manera extraordinaria su comportamiento a compresión, pero también se rigidizará de manera notable. Se presentan aquí varias opciones:
Zunchado con fibra de carbono
Ventajas del zunchado con fibra de carbono
- Es uno de las soluciones más utilizadas, dada su sencillez.
- Muy efectivo, dado el alto límite elástico del material.
- Presenta una colocación muy rápida.
- Refuerza notablemente a cortante.
Desventajas del zunchado con fibra de carbono:
- El precio es el más elevado, ya que se trata de fibra de carbono.
- No actúa sobre las armaduras primitivas en caso de ser necesario.
Destacamos a continuación, algunos errores comunes en la ejecución de esta solución:
3. Zunchado con empresillado metálico
Ventajas zunchado con empresillado metálico:
- Presenta las mismas ventajas que el zunchado con fibras de carbono, quien ha desplazado esta solución hacia el desuso.
- Es más económico que el confinamiento anterior.
- Refuerza notablemente a cortante.
Desventajas del zunchado con empresillado metálico:
- Su colocación es más compleja que la de la fibra de carbono y suele ser un hándicap a la hora de decantarse hacia esta solución.
- Requiere de soldaduras realizadas por un técnico especialista.
- No actúa sobre las armaduras primitivas en caso de ser necesario.
4. Encamisado metálico
Ventajas del encamisado metálico:
- Presenta las ventajas del zunchado metálico, combinadas con el refuerzo con fibras de carbono.
- Refuerza notablemente a cortante.
Desventajas del encamisado metálico:
- Rigidiza mucho la sección y puede volverse un inconveniente en algunos casos.
- No actúa sobre las armaduras primitivas en caso de ser necesario.
5. Zunchado con acero laminado
Ventajas zunchado con acero laminado:
- Al igual que el anterior, presenta las ventajas del zunchado metálico, combinadas con el refuerzo con fibras de carbono.
- Refuerza notablemente a cortante.
Desventajas zunchado acero laminado:
- Rigidiza mucho la sección y puede volverse un inconveniente en algunos casos.
- No actúa sobre las armaduras primitivas en caso de ser necesario.
De manera general, debe calcularse el refuerzo para que sea capaz de resistir por si solo los esfuerzos, prescindiendo así del pilar rehabilitado. Además, se antoja necesario dar continuidad hacia los pilares de forjados inmediatamente superior e inferior con el fin de lograr una correcta transmisión de las acciones.
En cualquier caso, la rehabilitación de un pilar precisa de un estudio concreto e individualizado en el que esperamos contribuir con estas nociones.
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