Refuerzo de un forjado reticular mediante tirantes de acero

Reinforcement of a waffle slab with steel tie rods

Son normales, y cada día lo van a ser más, las situaciones en las que nos tenemos que enfrentar al refuerzo de un forjado en el que la oxidación ha provocado la pérdida de sección de las armaduras. En estos casos, una práctica habitual es el refuerzo de los nervios con bandas de fibra de carbono como los que vimos en otra entrada del blog (Refuerzo de fibra de carbono en el salto de un forjado). Pero ¿qué pasa cuando la obra que se pretende aumenta las solicitaciones de los nervios y el problema es que se agota la capacidad de la cabeza comprimida del hormigón?

En esta entrada comentamos un caso en el que, aprovechando la reparación del forjado para eliminar unos pilares, este refuerzo de fibra no fue suficiente y se implementó un refuerzo con tirantes.

It is normal, and will become more so every day, the occasions in which we have to face the reinforcement of a slab in which oxidation has caused the loss of section in its reinforcements. In these cases, a common practice is to reinforce the ribs with reinforced carbon fibres, as we saw in a previous blog post (Carbon fibre reinforcement in a slab step). But what happens when the work involves increased stresses on the nerves and the problem is that the capacity of the compressed concrete head is exhausted?

In this post we discuss a case in which, taking advantage of the repair of the waffle slab to remove some columns, this fibre reinforcement was not sufficient and a reinforcement with tie rods was implemented.

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Esquema del refuerzo del forjado reticular.
Scheme of the reinforcement of the waffle slab.
Dibujos de los detalles de los refuerzos en una servilleta de papel.
Sketches of the reinforcements on a paper napkin.
Planta de refuerzos.
Reinforcement plant.

Para reforzar los nervios del forjado reticular y disminuir su deformación sin agotar la capacidad de su cabeza de compresión se pensó en una retícula de «cerchas». Con esta solución, la tracción en los nervios es soportada por el cable inferior que se separa de los nervios mediante un pendolón de acero. De este modo, la cabeza de compresión deja de ser la capa de compresión para pasar a ser todo el nervio y el brazo mecánico aumenta considerablemente.

In order to reinforce the ribs of the waffle slab and reduce their deformation without exhausting the capacity of their compression head, a grid of «trusses» was devised. With this solution, the tension in the ribs is supported by the lower cable, which is separated from the ribs by a steel pendulum. In this way, the compression head is no longer the compression layer but the entire rib and the mechanical arm is considerably increased.

Primer croquis de la construcción de los pendolones.
First sketches of building of the pendulums.

Con los primeros croquis se propuso la construcción de los pendolones con unos perfiles tubulares que se recortaban para que encajasen entre los nervios y a los que se le colocaba una tapa para lograr la transmisión de los esfuerzos de compresión. Posteriormente y para facilitar el proceso constructivo, se optó por soldar las orejetas al perfil tubular después de poner la tapa.

With the first sketches, the construction of the pendolons was proposed with tubular profiles that were cut to fit between the ribs and to which a cover was fitted to achieve the transmission of the compressive forces. Later, in order to facilitate the construction process, it was decided to weld the lugs to the tubular profile after fitting the cover.

Detalle constructivo de los pendolones con orejetas soldadas.
Construction detail of pendulums with welded lugs.

El detalle constructivo procura definir todas las dimensiones del pendolón así como de los cables y accesorios que soporta. Su altura se fija, pero también se indica la necesidad de replantearla en obra conforme a las vigas de acero que marcan el descuelgue del techo. Los cables atraviesan el pendolón enfundados en un tubo de plástico para evitar su deterioro.

The construction detail is intended to define all the dimensions of the pendulum, as well as the cables and accessories it supports. Its height is fixed, but it also indicates the need to position it on the site in accordance with the steel beams that mark the drop from the ceiling. The cables pass through the pendulum, sheathed in a plastic tube to prevent them from being damaged.

Detalles constructivos de los anclajes del tensor.
Construction details of the tie-rod anchorages.

La propuesta se completa con los detalles de los anclajes de los tensores a la viga de hormigón del forjado en un extremo y a la de acero en el otro. Aunque en el detalle se dibuja este segundo anclaje al ala inferior, esta posición es más desfavorable para el trabajo del tirante, por lo que finalmente se optó por anclarlo al centro del perfil y evitar torsiones.

The proposal includes the details of the anchoring of the tie rods to the concrete beam of the slab at one end and to the steel beam at the other. Although this second anchorage to the lower flange is drawn in the detail, this position is more unfavourable for the work of the tie rod, so it was finally decided to anchor it to the centre of the profile to avoid twisting.

Refuerzo de los nervios del forjado reticular.
Reinforcement of waffle slab ribs.

Anclaje del tensor en la viga de acero.
Anchoring of the steel tie rods to the steel beam.

Un comentario en “Refuerzo de un forjado reticular mediante tirantes de acero

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