Refuerzo de Pórticos Metálicos: Guía Completa para Aumentar la Capacidad de Carga

Técnicas de Refuerzo para Pórticos Metálicos con Perfiles de Acero

¿Necesitas reforzar tu pórtico metálico? Conoce las técnicas más efectivas para aumentar la capacidad de carga de vigas chatas utilizando perfiles de acero. Guía total para ingenieros y constructores.

¿Quieres hacer un refuerzo estructural con perfiles de acero? Pero ¿aún eres nuevo en la materia de construcción? ¡No te preocupes! En este artículo, mostraremos cómo hacer un refuerzo de pórtico metálico con las mejores técnicas realizadas por los expertos en el campo.

El refuerzo de perfiles metálicos se hace, por lo general, de hormigón con placas, perfiles de aceros o vigas planas o vigas peraltadas. Gracias a esto, el refuerzo aumenta su capacidad de carga y resistencia y permite que pueda soportar mayores cargas.

Refuerzo Estructural con perfiles de acero: ¿Cómo hacerlo?

Aumenta la durabilidad y resistencia en tu edificación con un refuerzo de pórtico metálico. Te explicamos el paso a paso sobre cómo hacer este proceso con 9 técnicas puntuales.

Vigas Planas

¿Dónde vamos a usar perfilería metálica y por qué? Cuando se tiene un sistema de albañilería confinada, que usualmente usan vigas planas o chatas y que se apoyan en muros de cabeza. 

A veces se quiere hacer una remodelación. Se demuele el muro de albañilería y las vigas planas quedan expuestas a una deformación. Por ejemplo, digamos que tenemos una viga chata de 5 metros y medio con una gran luz, pero ahora no es suficiente para controlar la deformación.

Las Bases

Digamos que tenemos un pórtico de concreto y que tiene una viga con una gran luz con siete u ocho metros, y la inercia de la viga no es suficiente. Entonces las vigas planas se van a deformar. 

Se necesita añadir un elemento que evite la deformación de esta viga y para eso se usan los perfiles de acero. 

Se inician por las bases; por ejemplo, aquí se puede anclar una viga metálica en las columnas, siendo de 8 pulgadas por 24 libras. 

Pero como a veces las columnas no dan tanta confianza, de repente anclas el concreto y por el momento hace que el concreto se caiga con el perno, así que el concreto no es tan bueno.

Antes de colocar las columnas metálicas, estas necesitan unas bases. Cuando se habla de la cimentación, se refiere a que esta columna metálica debe estar anclada a la cimentación. 

Columnas plomadas

Después de agregar las bases, se agregan las columnas metálicas y se va girando y graduando los tornillos hasta que la columna quede totalmente plomada. Un detalle interesante es la junta que está al lado de la columna metálica y la columna de concreto. 

En un sismo la columna de concreto se va a desplazar y no puede golpear a la columna de metal. Entonces, en este contexto, se tiene que tener una junta como aislamiento para que en el momento del desplazamiento, la columna de concreto no golpee a la columna de acero. Porque ambas tienen diferentes rigideces y puede haber un problema.

Montaje de la viga

Ahora ya se montaron las columnas, ya se nivelaron y ahora pasamos con el montaje de las vigas metálicas. Esto se puede hacer con operarios, una grúa, etc. 

La viga metálica tiene el ala, el alma y los rigidizadores en la parte del nudo, que son muy importantes para evitar torsión en el ala.

Tiene abajo soldada una plancha metálica que igual se diseña en cada esquina de la viga. Y en la parte superior de las columnas metálicas también está soldada una plancha metálica. Lo que ayuda y facilita el montaje. 

Entonces lo que se hace es colocar la viga encima de las dos columnas metálicas y se genera la unión entre las dos planchas metálicas de la viga y las columnas. La unión de las dos planchas se genera con soldadura o pernos con tuercas que se van a ir ajustando. Es una unión impregnada. 

Un detalle a tomar en cuenta es que tanto el alma de la viga como el alma de la columna deben estar continuadas, es decir, deben ser del mismo grosor.

Pernos de anclaje 31

Después de colocar los pernos en cada una de las uniones de las planchas, vamos a colocar pernos con epoxy con anclaje 31. La viga tiene perforaciones en zig zag en la parte del ala. 

Pero ¿para qué solo estas perforaciones? Para cuando la viga ya esté colocada y nivelada, se van a colocar estos pernos con anclaje 31 para fijarla con la viga de concreto. 

La viga de concreto se perfora y se coloca el perno con anclaje 31, porque si no, no hay forma de colocar el perno en un elemento estructural de concreto.

Vaciado de Grouting

Al tener colocada la viga con los tornillos y tuercas, se nivela y se ajusta para que la viga quede de forma horizontal. También están fijadas las alas a la viga de concreto mediante los pernos con anclaje 31. 

Una vez que se vacíe el grouting, se procede a ajustar las tuercas de los pernos con anclaje 31, para generar presión y unión entre el grouting y la viga de concreto.

Encofrados

El encofrado para hacer este grouting tiene dos puntos de vista. El primero, si se cuenta con una viga peraltada, es decir, que la losa esté por un nivel superior. Al encofrado se le van a hacer las cachimbas de 40 a 50 cm, cada metro 80 o cada 2 metros, dependiendo de la distancia.

Se le hacen las cachimbas por donde se va a proceder a vaciar el grouting. En este caso, se puede hacer mucho más sencilla, porque es una viga peraltada y se tiene que reforzar porque su peralte no es suficiente.

¿Qué pasaría si tuviéramos la presencia de una losa y una viga plana? Al poner el encofrado ya no se podrá vaciar el grouting, porque la viga tapa el encofrado. Entonces, para este caso, se dejan las mismas cachimbas y el vaciado se hará en la parte superior haciendo una abertura en la losa para poder vaciar el grouting.

Otra forma de vaciar el grouting es colocar el encofrado y hacer una ventana para usar una maquinaria o una bomba de proyección de grouting. Se coloca la manguera dentro de la ventana y es inyectado el grouting para rellenar. Aunque es un poco más costoso, un equipo de refuerzo estructural con perfiles de acero sí lo debe tener.

Vaciado del Grouting

En el encofrado tenemos las cachimbas y es por dónde vamos a ingresar el vaciado del grouting. La consistencia de un grouting es bastante fluida porque tiene plastificante y es un mortero bastante resistente.

Puedes usar la marca Sika Grout 110 que es para nivelación de equipos. Es justamente para este tipo de refuerzo de pórtico metálico. También es un apoyo en los anclajes 31 y en los epóxicos.

La ficha técnica dice que una bolsa de 30 kg debe usar 3 litros de agua. Se empieza a vaciar el grouting con ayuda de las cachimbas y se nota que se nivela. Cuando se sale el grouting es porque ya está lleno todo el encofrado. Pueden desencofrar al día siguiente, pero no se olviden de curar el área.

¿Por qué se realiza el Refuerzo estructural con perfiles de acero?

Hay muchas razones por las que se hace el refuerzo de pórtico metálico. Desde la rehabilitación de las edificaciones antiguas hasta el requerimiento de aumentar la capacidad de carga en estructuras metálicas en albañilería confinada.

Es importante saber que todo tipo de obras se deben solicitar los permisos necesarios en México. Veamos al menos 4 puntos comunes:

• Deterioro estructural. Muchos edificios viejos se someten a un refuerzo estructural con perfiles de acero, porque presentan muchos daños. Sea por corrosión, grietas en las paredes u otros, perdiendo valor y seguridad. 

• Cambios en el uso. Es vital hacer un refuerzo de pórtico metálico en edificios que se necesiten para soportar más cargas. Por ejemplo, para ampliar habitaciones o instalar maquinarias pesadas.

• Normativas sísmicas. Cuando se actualizan las normas sísmicas, es importante que las edificaciones hagan refuerzos estructurales con perfiles metálicos para garantizar que cumplan con los nuevos requerimientos de seguridad para sismos.

• Defectos de diseño. Hay ocasiones en donde los ingenieros descubren algunos errores del diseño estructural. Estos se pueden corregir mediante un refuerzo estructural con perfil de acero.

Ventajas del Refuerzo de Pórtico Metálico

El refuerzo estructural con perfiles de acero es una buena técnica del campo de la ingeniería estructural que brinda muchos beneficios. 

Precisamente para dar mejoras en cuanto a su durabilidad y resistencia en las construcciones. A continuación, mencionamos las ventajas principales en detalles:

Refuerzo de Pórticos Metálicos – Preguntas Frecuentes

Si aún tienes dudas del refuerzo de pórtico metálico. Aquí te presentamos algunas respuestas a dudas que encontramos en Google que muchas personas se hacen. 

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