SReparación y Refuerzo Estructural

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

Milan CeriMilan CeriććBusiness Unit Contractors ManagerBusiness Unit Contractors ManagerBusiness Unit Contractors ManagerBusiness Unit Contractors ManagerSika S.A. ChileSika S.A. Chile

SAcerca de Sika

TOR

SCompañía Suiza con 100 años de presencia en el

mundo y 68 años en Chile, actualmente en más de 70í l d d d l d

RA

CT países alrededor del mundo

Líder mundial en desarrollo de tecnologías para

ON

TR

Líder mundial en desarrollo de tecnologías paraconstrucción

BU

CO Alto desarrollo en áreas de reparación y refuerzo

estructural

B

SIntroducción

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

STO

RS

RA

CT

Espectro Respuesta

ON

TR

Espectro Diseño NCh 443

BU

CO Espectro Diseño NCh 443

B

STO

RS

RA

CT

ON

TRB

U C

OB

S E ti d ll l b j i l d d ñ i t tReflexiones

TOR

S Es motivo de orgullo el bajo nivel de daños existentesconsiderando las dimensiones del terremoto

RA

CT

Sin embargo, una cantidad importante de estructuras sedeberá reparar y/o reforzar

ON

TR

Diagnóstico de la estructura dañada es fundamental

BU

CO

La reparación y/o refuerzo deben ser realizadas en formaóptima, con los materiales, normas, diseños, procedimientos

B y tecnologías de aplicación adecuadas

S I i í C t ió C t ti t ITO’Reflexiones

TOR

S Ingeniería, Construcción, Contratistas, ITO’s yProveedores deben estar completamente involucrados pararealizar proyectos de reparación y refuerzo estructural

RA

CT realizar proyectos de reparación y refuerzo estructural

Nuevas tecnologías como sistemas de fibra de carbono,di i d d í / i l d b l t i

ON

TR disipadores de energía y/o aisladores basales tuvieron unbuen comportamiento y son una buena alternativa “para elpresente”

BU

CO presente

B

S R i i i d d f d l d l (i

Reparación EstructuralTO

RS Restituir propiedades fundamentales de la estructura (i.e.

resistencia, rigidez, masa)

RA

CT

Correcta selección de materiales en base a resistencia,compatibilidad y aplicabilidad es fundamental

ON

TR

Tecnologías de aplicación asociadas a evitar errores porintrusión humana

BU

CO intrusión humana

Selección de especialistas con importante experiencia en

B el área

S M t D b d fi i ú tibilid d lReparación Estructural – Materiales Claves

TOR

S Morteros: Deben definirse según compatibilidad con elmaterial a reparar (resistencia, módulo, etc), terminación,durabilidad y la trabajabilidad necesaria para cubrir el

RA

CT durabilidad y la trabajabilidad necesaria para cubrir el

volumen estimado.

ON

TR En el caso de grandes espesores, se puede añadir gravilla.

Ej: Sikarep AR Sikarep Sikagrout 328 CL Sikagrout 214

BU

CO Ej: Sikarep AR, Sikarep, Sikagrout 328 CL, Sikagrout 214

B

S P d Adh i D b ll

Reparación Estructural – Materiales ClavesTO

RS Puentes de Adherencia: Deben escogerse aquellos

especializados para reparaciones, donde se esperen altasconcentraciones de esfuerzos (Tipo V ASTM C881)

RA

CT concentraciones de esfuerzos (Tipo V, ASTM C881)

Extenso tiempo de contacto y altas resistencias de

ON

TR adherencia y a tracción son fundamentales

Ej: Sikadur 32 Hi-Mod Sikadur 32 Hi-Mod LPL

BU

CO Ej: Sikadur 32 Hi-Mod, Sikadur 32 Hi-Mod LPL

B

S I i E ó i B j i id d l i i

Reparación Estructural – Materiales ClavesTO

RS Inyecciones Epóxicas: Baja viscosidad y alta resistencia

para penetrar en forma óptima en fisuras

RA

CT

Procedimiento de aplicación es fundamental, sistemapráctico, rápido y con mínimo derroche de producto

ON

TR

Ej: Sikadur 55 SLV, Sikadur Crack Injection, Sikadur 52

BU

CO

B

S A l j Cl i f ió d di i d

Reparación Estructural – Materiales ClavesTO

RS Anclajes: Clara información de dimensiones de

perforación. Resistencia, tiempos de endurecimiento ycurado acordes a la aplicación requerida

RA

CT curado acordes a la aplicación requerida

Sistema de aplicación es fundamental, debe ser práctico,

ON

TR rápido y con mínimo derroche de producto

Ej: Sikadur Anchorfix 4 Sika Anchorfix 3+

BU

CO Ej: Sikadur Anchorfix 4, Sika Anchorfix 3

B

S Si d i d d i id

Refuerzo EstructuralTO

RS Sistema reparado con propiedades restituidas para ser

reforzado

RA

CT

ON

TRB

U C

OB

SRefuerzo Estructural – Ventajas Sistemas CFRP

Fá il i l ió á id i iTO

RS Fácil instalación y rápida puesta en servicio

Disponibilidad de guías de diseño y programas

RA

CT Disponibilidad de guías de diseño y programas

especializados para su detallamiento y especificación

ON

TR No es vulnerable a la corrosión como el acero

Es 10 veces más resistente que el acero

BU

CO Es 10 veces más resistente que el acero

Es un 80% más liviano que el acero

B

Disponible con distintos módulos de elasticidad

Disponible en grandes longitudes y en distintos tipos desección

SRefuerzo Estructural – Tecnologías CFRP

Pletinas SikaPletinas Sika®® CarbodurCarbodur®® (+ adhesivo Sikadur(+ adhesivo Sikadur®® 30)30)TO

RS (( ))

RA

CT

SikaSika®® CarboshearCarboshear®® L (+ adhesivos SikadurL (+ adhesivos Sikadur®® 30 y Sika30 y Sika®® AnchorfixAnchorfix®® 33++))

ON

TR

SikaSika CarboshearCarboshear L (+ adhesivos SikadurL (+ adhesivos Sikadur 30 y Sika30 y Sika AnchorfixAnchorfix 33 ))

BU

CO

B

Sistemas preesforzados SikaSistemas preesforzados Sika®®

Sika® Carbostress®Sika® Carbostress®

SRefuerzo Estructural – Tecnologías CFRP

TOR

S SikaWrapSikaWrap®®: Tejidos de fibra de carbono, vidrio y aramida. Aplicados : Tejidos de fibra de carbono, vidrio y aramida. Aplicados con resinas de fijación Sikadurcon resinas de fijación Sikadur®® 330 o Sikadur330 o Sikadur®® 300.300.

RA

CT

ON

TRB

U C

OB

SRefuerzo Estructural – Diseño

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

Fib-Bulletin 14Federation Internationale du Beton

ACI 440.2RAmerican Concrete Institute Federation Internationale du Beton American Concrete Institute

SRefuerzo Estructural – Diseño Fib 14 Bulletin

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

Software Sika en base Fib-Bulletin 14 – CD Diseño

SRefuerzo Estructural – Diseño ACI 440 2R

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

Ejemplos de diseño incluidos en el código – traducciones en CD Diseño

SRefuerzo Estructural – Diseño

TOR

S Confinamiento y refuerzo a Confinamiento y refuerzo a flexión, corte y torsión de flexión, corte y torsión de vigas y columnas de hormigónvigas y columnas de hormigón

RA

CT g y gg y g

armadoarmado..

Refuerzo al corte de muros Refuerzo al corte de muros

ON

TR de albañilería y hormigón de albañilería y hormigón armadoarmado

R f fl ió d lR f fl ió d l

BU

CO Refuerzo a flexión de losas.Refuerzo a flexión de losas.

Pletinas pueden ser Pletinas pueden ser aplicadas preesforzadas paraaplicadas preesforzadas paraB aplicadas preesforzadas, para aplicadas preesforzadas, para mayores requerimientos de mayores requerimientos de refuerzo y control de refuerzo y control de d f id f ideformaciones.deformaciones.

SRefuerzo Estructural – Diseño

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

SRefuerzo Estructural – Diseño

TOR

SPP SC 1,4·PP+1,7·SC PP SC PP+SC 1,2·PP+0,8·SC 1,4·PP+1,7·SC

4,50 3,25 11,83 4,50 6,00 10,50 10,20 16,50

Solicitaciones Originales de Diseño[Ton-m]

Solicitaciones Previstas para Refuerzo[Ton-m]

P á t V l R f

RA

CT Parámetro Valor Refuerzo

Φ·Mn (Resistencia nominal reducida a flexión sin reforzar)

11,92 [Ton-m] -

Ψ·Mn (Resistencia nominal reducida a flexión con refuerzo CFRP)

16,52 [Ton-m]

f (E f t d d i i d l 2

3 capas de 0,17 [m] de ancho de tejido de fibra de

ON

TR fs,s (Esfuerzo en estado de servicio del acero existente)

310 [N/mm2]

Ψ·Mn (Resistencia nominal reducida a flexión con refuerzo CFRP)

16,51 [Ton-m]

fs,s (Esfuerzo en estado de servicio del 310 [N/mm2]

2 Pletinas de fibra de carbono

tejido de fibra de carbono

BU

CO acero existente)

Ancho Espesor Módulo Elasticidad

Resistencia Tracción

Elongación Rotura

[cm] [mm] [N/mm2] [N/mm2] %

Tipo

B [cm] [mm] [N/mm ] [N/mm ] %Tejido Variable 0,166 230.000 3.900 1,50%Pletina 5 1,200 165.000 2.800 1,70%

Este tipo de refuerzo puede tener costos menores al 30% de los Este tipo de refuerzo puede tener costos menores al 30% de los Este tipo de refuerzo puede tener costos menores al 30% de los Este tipo de refuerzo puede tener costos menores al 30% de los asociados a faena de picado y reemplazo de armaduraasociados a faena de picado y reemplazo de armadura

SRefuerzo Estructural – Detallamiento

TOR

SR

AC

TO

NTR

BU

CO

B

Se pueden tener casos especiales que requieren de detalles Se pueden tener casos especiales que requieren de detalles Se pueden tener casos especiales que requieren de detalles Se pueden tener casos especiales que requieren de detalles razonables y aplicablesrazonables y aplicables

SRefuerzo Estructural – Aplicación

TOR

SSistema de Pletina de Fibra de Carbono

RA

CT

ON

TR

Pletina Preparación del Substrato

Saturación Pletina

BU

CO Substrato

B

Adhesivo de Aplicación de laAdhesivo de Fijación Saturación Substrato

Aplicación de la Pletina

SRefuerzo Estructural – Aplicación

TOR

SSistema de Tejido de Fibra de Carbono (Proceso Seco)

RA

CT

ON

TR

Tejido Preparación del Substrato

Aplicación del Tejido

BU

CO Substrato

B

Adhesivo de FijaciónAdhesivo de FijaciónImprimación Saturación

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Universidad del Bio Bio

BU

CO Comuna : Concepción

Región : VIIIElemento Intervenido: Vigas de hormigón armadoB Elemento Intervenido: Vigas de hormigón armadoDiagnóstico: Aumento resistencia a flexiónRefuerzo Aplicado: Pletinas de fibra de carbono

Sika® Carbodur® S512Sika® Carbodur® S512Año: 1998 (Primera aplicación Sika en Chile)

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Silos Industria AlimenticiaC S ti

BU

CO Comuna : Santiago

Región : MetropolitanaElemento Intervenido: Muros de hormigón armadoB gDiagnóstico: Necesidad de confinamientoRefuerzo Aplicado: 350 [m2] de tejido de fibra de carbono

SikaWrap® 230 CpAño: 2000

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Puente Rodrigo de BastidasComuna : Villarrica

BU

CO Comuna : Villarrica

Región : IXElemento Intervenido: Pilas y muros de hormigón armado

B Diagnóstico: Aumento de resistencia al corte por incremento desolicitaciones

Refuerzo Aplicado: 200 [m2] de tejido de fibra de carbonoSik W ® 230 C 25 [ ] d l ti d fibSikaWrap® 230 C y 25 [m] de pletinas de fibra

de carbono Sika® Carbodur® S512Año: 2004

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Estacionamientos Edificio ComercialComuna : Las Condes

BU

CO Comuna : Las Condes

Región : MetropolitanaElemento Intervenido: Vigas de hormigón armado

B Diagnóstico: Aumento de capacidad al corte por incremento ensobrecargas

Refuerzo Aplicado: 250 [m2] de con tejido de fibra de carbonoSik W ® 300 CSikaWrap® 300 C

Año: 2007

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Refuerzo HospitalC T l h

BU

CO Comuna : Talcahuano

Región : VIIIElemento Intervenido: Losas de hormigón armadoB gDiagnóstico: Refuerzo a flexión por incremento de sobrecargaRefuerzo Aplicado: 750 [m2] de tejido de fibra de carbono

SikaWrap® 300 CpAño: 2007

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Refuerzo Edificio ComercialC E t ió C t l

BU

CO Comuna : Estación Central

Región : MetropolitanaElemento Intervenido: Columnas, losas y muros de hormigón armadoB y gDiagnóstico: Aumento de resistencias por incremento de sobrecargaRefuerzo Aplicado: 1.650 [m2] de tejido de fibra de carbono

SikaWrap® 230 CpAño: 2008

SRefuerzo Estructural – Referencias

TOR

SR

AC

TO

NTR

Proyecto: Refuerzo Sung San BridgeP í K

BU

CO País : Korea

Elemento Intervenido: Losas de hormigón armadoDiagnóstico: Control de deformaciones por incremento de sobrecargaB g p gRefuerzo Aplicado: 750 [m] con sistema de pletinas de fibra de carbono

preesforzadas Sika® CarboStress®

Año: 2002

STO

RS

RA

CT

ON

TRB

U C

OB