Las estructuras de acero han revolucionado la construcción moderna, ofreciendo mejoras significativas sobre los pilares de concreto tradicionales. Sus ventajas incluyen tiempos de construcción más rápidos, costos reducidos y una resistencia sísmica superior, que son críticas en regiones propensas a terremotos. Esta guía integral profundiza en los principios esenciales, métodos de evaluación, estrategias de refuerzo y técnicas de construcción para el refuerzo y reconstrucción de estructuras de acero. También destaca la experiencia y capacidades de , una empresa líder en diseño e instalación de estructuras de acero, para proporcionar información útil a ingenieros, arquitectos y profesionales de la construcción.

Asegurar la resiliencia sísmica de las juntas de marco de acero es primordial para la integridad estructural. Los principios fundamentales exigen que la capacidad de carga de las juntas debe ser al menos igual o superior a la de los componentes estructurales conectados. Esto requiere un anclaje robusto de los refuerzos longitudinales dentro de las juntas para prevenir fallos prematuros. Durante eventos sísmicos frecuentes, las juntas deben comportarse de manera elástica para evitar daños, mientras que en terremotos raros y severos, deben seguir transfiriendo cargas verticales de manera efectiva sin colapsar. Además, el detalle de refuerzo en las juntas debe facilitar la facilidad de construcción mientras cumple con estos criterios de rendimiento. Incorporar estos principios ayuda a mantener la ductilidad y robustez general de las estructuras de marco de acero bajo tensiones sísmicas.

Una evaluación exhaustiva del rendimiento sísmico es la base para una planificación efectiva de refuerzo. Primero, la recopilación de datos integral implica documentar la ubicación del edificio, su uso, edad, tipo estructural, número de pisos, altura y sistema de cimentación. Los registros de mantenimiento, refuerzos o modificaciones anteriores y los planos de construcción detallados ayudan a comprender el estado actual de la estructura. Los informes geotécnicos y los documentos de inspección de finalización proporcionan un contexto valioso sobre las condiciones del suelo y la calidad de la construcción original. En segundo lugar, las inspecciones de componentes utilizan métodos como la extracción de núcleos y pruebas de rebote para evaluar la resistencia del concreto en vigas y columnas. La medición precisa de la altura, diámetro y espaciado del refuerzo de estribos asegura el cumplimiento de los estándares de diseño. Las verificaciones adicionales incluyen evaluar la profundidad de carbonización de la superficie, la calidad de las muestras de núcleo y verificar las longitudes de anclaje y la calidad de soldadura de las barras de acero. Este meticuloso proceso de inspección identifica vulnerabilidades y guía el refuerzo específico.

Las estrategias de refuerzo varían según los componentes estructurales y las deficiencias observadas. Para las columnas de marco, si la relación de compresión axial es excesiva, envolverlas con tela de fibra de carbono mejora la confinación lateral y la capacidad de deformación durante eventos sísmicos. Otro enfoque implica conservar la columna original mientras se encierra dentro de un marco de acero, inyectando adhesivo estructural entre las capas y aplicando mortero de alta resistencia para formar una sección compuesta. Alternativamente, agregar chaquetas de concreto reforzado alrededor de las columnas puede ser efectivo, dependiendo de las condiciones del sitio y la viabilidad de la construcción.

Para las vigas de marco, el pegado de placas de acero con adhesivos estructurales sirve como un método efectivo de refuerzo contra cortante, seguido de un recubrimiento de mortero de cemento protector. Las grietas verticales no estructurales deben sellarse utilizando adhesivos estructurales inyectados a presión para prevenir el deterioro. La instalación de telas de fibra de carbono en forma de U en vigas que carecen de un refuerzo adecuado con estribos mejora sustancialmente la capacidad de corte. La protección completa contra la corrosión de las barras de acero, la inserción de refuerzos continuos, la implantación de estribos en forma de U y la sujeción con varillas de tracción mejoran aún más el rendimiento de la viga bajo carga sísmica.

Las bases de columnas requieren incrustar refuerzos principales en la base y unirlos de manera segura con varillas de acero, combinados con agentes de interfaz de concreto fresco para asegurar la unión. Después de la instalación del encofrado, se vierte concreto nuevo, se cura y se retiran las formas para restaurar la resistencia fundamental. Las fundaciones independientes pueden ser parcialmente retenidas y ampliadas en dimensiones, con concreto vertido cuidadosamente para evitar daños al refuerzo inferior original. La protección contra la corrosión y los agentes de interfaz frescos protegen la longevidad de la fundación.

Conexiones estructurales, particularmente entre vigas originales y sistemas de vigas recién introducidos, exigen incrustar refuerzos de vigas secundarias en vigas existentes con posterior vertido de concreto para garantizar la resistencia al corte. Para pisos y techos, el refuerzo con tela de fibra de carbono mejora la resistencia a la tracción de las losas y el rendimiento sísmico. La protección contra la corrosión de las varillas de refuerzo existentes y el tratamiento de las superficies de fibra de carbono para la resistencia al fuego son esenciales para la durabilidad y la seguridad.

El flujo de trabajo de construcción de refuerzo abarca la instalación de andamios, limpieza de superficies, posicionamiento de aceros angulares, soldadura de tiras de acero plano, preparación e inyección de adhesivo estructural, y aplicación de mortero de cemento protector. Los aceros angulares se fijan con espacios precisos para facilitar la inyección eficiente del adhesivo y garantizar la calidad del enlace. La soldadura de tiras planas sigue especificaciones de diseño estrictas para mantener la integridad estructural. Sellar los bordes con adhesivo estructural mientras se dejan aberturas en la parte superior permite que el aire escape durante la inyección, previniendo vacíos. Después de la instalación del acero externo, se realiza una protección contra la corrosión de manera oportuna para prolongar la vida útil. Estas técnicas de construcción detalladas aseguran que las medidas de refuerzo logren sus objetivos de rendimiento sísmico y estructural previstos.

El refuerzo y la reconstrucción de marcos de estructuras de acero son vitales para mejorar la seguridad de los edificios, especialmente en zonas sísmicas. Esta guía ha proporcionado una visión profunda de los principios de diseño sísmico, la evaluación del rendimiento, las medidas de refuerzo categorizadas y las técnicas de construcción clave. La experiencia de 山东黄河创业钢结构有限公司, establecida en 2004 y líder certificado en la fabricación e instalación de estructuras de acero, ejemplifica la integración de líneas de producción avanzadas, personal técnico y soluciones innovadoras en este campo. Su capacidad para diseñar, producir e instalar una amplia gama de estructuras de acero para aplicaciones industriales, comerciales y civiles los convierte en un socio de confianza en proyectos de refuerzo de marcos de acero.

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