EDIFICIOS Y PUENTES
Refuerzo y reparación de columnas con FRP
Aumente tanto la capacidad a flexión como la capacidad axial de columnas de concreto corroídas. Envolver completamente las columnas con FRP aumenta la capacidad axial y la ductilidad casi sin aumentar su tamaño.
- Confinamiento y refuerzo axial
- Normalmente añade menos de ½ in. al tamaño
- Columnas de concreto y acero
PRODUCTOS ADECUADOS
Sistemas QuakeWrap® para columnas
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FRP de aplicación húmeda y en seco
Sistemas de tela de carbono y de fibra de vidrio para vigas, columnas, losas y muros.
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Cuéntenos sobre la estructura y sus condiciones. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado.
POR QUÉ LAS COLUMNAS PIERDEN CAPACIDAD
Por qué las columnas pierden capacidad
Los proyectos de columnas de las páginas anteriores de QuakeWrap® comenzaron con uno de estos cuatro problemas.
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Corrosión e impactos
Las columnas de edificios y puentes se corroen con el tiempo, y los golpes de vehículos desprenden el recubrimiento de concreto y dejan expuestas las varillas.
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Errores de construcción
Concreto por debajo de su resistencia de diseño o columnas construidas sin suficiente acero de estribos y longitudinal.
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Cargas nuevas
Pisos adicionales, techos más pesados o nuevos muros de cortante que se conectan a columnas existentes.
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Deficiencia sísmica
Las columnas anteriores a 1970 tienen poco confinamiento, a menudo con estribos del No. 3 o 4 a cada 12 in. que no están anclados en el núcleo. En un sismo, los estribos se abren y las varillas se pandean.
CÓMO FUNCIONA
Cómo refuerza una columna el confinamiento con FRP
Envolver completamente una columna con FRP de fibra de vidrio o de carbono confina el concreto. El confinamiento aumenta la resistencia del concreto y, lo más importante para el trabajo sísmico, la deformación que puede alcanzar antes de fallar, es decir, su ductilidad. Las fibras orientadas alrededor de la columna pueden suplir los estribos faltantes.
En pruebas cíclicas publicadas por los directivos de QuakeWrap, las columnas soportaron una carga axial constante de 100 kip mientras su parte superior se empujaba en uno y otro sentido para simular un sismo. Los especímenes reforzados siguieron resistiendo más carga lateral ciclo tras ciclo, y las pruebas por lo general se detuvieron solo porque el equipo alcanzó su desplazamiento máximo.
Para columnas que necesitan más capacidad de la que puede dar una envoltura, los laminados PileMedic® forman una camisa rellena de grout alrededor de la columna, con varillas nuevas en su interior si es necesario. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado y le proporcionará especificaciones para su ingeniero responsable del proyecto, quien define el número y la orientación de las capas.
- Aumenta la ductilidad y la resistencia a cortante
- Mejora la adherencia de las varillas de arranque
- Se adapta a secciones circulares, cuadradas y rectangulares
- Requiere acceso mínimo alrededor de la columna
ELIJA SU MÉTODO
¿Envoltura de FRP o camisa de laminado?
| Envoltura de FRP por aplicación húmeda | Camisa de laminado PileMedic® | |
|---|---|---|
| Cómo funciona | La tela se satura con resina y se adhiere alrededor de la columna, con las fibras en dirección circunferencial | El laminado se enrolla para formar una camisa alrededor de la columna, con separadores y varillas nuevas si es necesario, y el espacio se rellena con grout |
| Tamaño añadido | Normalmente menos de ½ in.; las pilas de la I-40 crecieron menos de ¼ in. | Agranda la sección, por ejemplo una columna cuadrada de 18 in. dentro de una camisa cuadrada de 21 in. |
| Uso ideal | Confinamiento, ductilidad, concreto con resistencia insuficiente, refuerzo sísmico | Columnas muy corroídas o subdiseñadas que necesitan un gran aumento de capacidad |
| Resultado de ejemplo | Cabana Hotel: de 2 a 8 capas de tela de carbono por columna para dos pisos adicionales | Ejemplo de diseño: de 1.5 a 1.8 veces la capacidad axial y más del doble de la capacidad a flexión |
| Más información | FRP de aplicación húmeda y en seco | Refuerzo de columnas de concreto |
¿No está seguro de qué método conviene a su columna?
Comparta el tamaño, las cargas y el estado de la columna. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado y le proporcionará especificaciones para su ingeniero.
VIDEO DEL PROYECTO
Reparación de una columna de concreto corroída en una planta industrial
Una columna de concreto con corrosión severa y acceso limitado, reparada rápidamente con laminados PileMedic® y con mínima interrupción del servicio.
Se reproduce desde YouTube
RESULTADOS COMPROBADOS
Proyectos de reparación de columnas
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HOTEL HISTÓRICO
Cabana Hotel
Miami Beach, FL
183 columnas con concreto de baja resistencia se reforzaron para dos pisos adicionales con 2 a 8 capas de tela de carbono: 35,000 sq ft en 8 semanas. Quince años después, el edificio, ahora un Hilton, no muestra señales de daño.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
TORRE DE CONDOMINIOS
Plaza in Clayton
St. Louis, MO
60 columnas cuadradas de 28 in., en los 15 pisos inferiores de una torre de 26 pisos, carecían de acero de estribos y longitudinal. Se instalaron dos capas de tela de carbono mientras los residentes permanecían en sus departamentos.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
AEROPUERTO
Ted Stevens International Airport
Anchorage, AK
35 columnas conectadas a nuevos muros de cortante en un refuerzo sísmico recibieron de dos a tres envolturas de tela de carbono, 6,500 sq ft en total.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
ESTACIONAMIENTO
Port Clinton Garage
Port Clinton, OH
Seis columnas circulares de 18 in. y 18 ft necesitaban más capacidad para cargas adicionales de techo. Dos envolturas de tela de fibra de vidrio, 1,400 sq ft, colocadas por una cuadrilla de 2 personas en 5 días.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
CLIMA FRÍO
Rocky Mountain Hardware
Hailey, ID
Columnas del sótano coladas por debajo de su resistencia de diseño se salvaron de la demolición con 5 capas de tela de carbono, instaladas con calefactores en dos días.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
PILAS DE PUENTE
Puente de la I-40
Oklahoma City, OK
13 pilas corroídas, de 3 ft de diámetro y 35 ft de altura, se envolvieron con 9,000 sq ft de tela de fibra de vidrio en tres días. La reparación añadió menos de ¼ in. y no invadió el derecho de vía del ferrocarril.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
PILAS DE PUENTE
I-94 en S.R. 49
Chesterton, IN
10 pilas circulares con espirales corroídas se envolvieron con dos capas de tela de fibra de vidrio mientras el puente seguía abierto. Cada una tomó 2 horas con una cuadrilla de 4 personas.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
PILAS DE PUENTE
I-90 en Cline Ave.
Gary, IN
Pilas rectangulares con daño por erosión y varillas principales corroídas se resanaron y envolvieron con dos capas de tela de fibra de vidrio mientras los puentes seguían abiertos. Cada columna de 32 ft tomó 5 horas con una cuadrilla de 4 personas.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
DAÑO POR IMPACTO
Paso superior de la I-70
Kansas City, MO
Una pila golpeada por un camión se resanó y envolvió con dos capas de tela de fibra de vidrio en 4 horas, sin retirar las barreras de tráfico.
FICHA DEL PROYECTO (PDF, EN INGLÉS) -
REPARACIÓN DE EMERGENCIA
McKale Center, Universidad de Arizona
Tucson, AZ
Dos columnas de concreto dañadas por corrosión junto a la taquilla se repararon de emergencia en agosto de 2023.
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Su columna podría ser la próxima ficha de proyecto
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Preguntas frecuentes sobre columnas
¿Debo usar FRP de carbono o de fibra de vidrio?
El carbono tiene la mayor resistencia y rigidez y es común para el refuerzo a flexión y cortante de vigas, losas y trabes. La fibra de vidrio cuesta menos, no es conductora y es común para el confinamiento de columnas, los muros de mampostería y el refuerzo contra explosiones y sísmico.
¿Cuánto añade una envoltura de FRP a una columna?
Normalmente menos de ½ in. En el puente de la I-40 en Oklahoma City, la tela de fibra de vidrio añadió menos de ¼ in. a pilas de 3 ft, por lo que la reparación no invadió el derecho de vía del ferrocarril contiguo.
¿Se pueden reforzar columnas con el edificio ocupado?
Sí. En Plaza in Clayton se envolvieron 60 columnas en departamentos de condominio ocupados. La tela se saturó en el estacionamiento y se subió en los elevadores de pasajeros, y las resinas casi sin olor mantuvieron bajas las molestias para los residentes.
¿El FRP puede corregir columnas coladas con concreto de baja resistencia?
Sí. El confinamiento aumenta la resistencia del concreto. En Rocky Mountain Hardware, columnas del sótano coladas por debajo de su resistencia de diseño recuperaron su valor de diseño con 5 capas de tela de carbono en lugar de demolerse.
¿Se puede instalar FRP en clima frío?
Sí, con calor. En la obra de Rocky Mountain Hardware en Idaho, calefactores de gas elevaron la temperatura de instalación por encima de 60 °F para que el sistema pudiera curar.
¿Pueden proporcionar especificaciones y detalles de diseño para nuestro ingeniero?
Sí. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado y le proporcionará fichas técnicas, especificaciones y detalles de diseño de ejemplo para su ingeniero responsable del proyecto.
Aplicaciones relacionadas de reparación con FRP
¿Tiene un proyecto que necesita reparación?
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