ES2325580T3 - Procedimiento para aplicar elementos de traccion a estructuras portantes y dispositivo para la puesta en practica del procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para aplicar elementos de tracción tensados (1) de forma de banda a superficies de estructuras portantes (3), especialmente estructuras portantes de hormigón, en el que se tensa el elemento de tracción (1) en al menos un extremo por medio de un dispositivo tensor y a través de un anclaje de tensado temporal (4) fijado al elemento de tracción (1) y seguidamente se fija este elemento a la estructura portante (3), caracterizado porque se tensa el elemento de tracción (1) a una distancia (a) de la superficie (2) de la estructura portante (3) a través de una placa tensora (5) del anclaje de tensado temporal (4) dispuesta entre el elemento de tracción (1) y la superficie de la estructura portante, y porque a continuación se presiona el elemento de tracción (1) sobre la superficie (2) por medio de al menos una abrazadera de anclaje permanente (6) que se superpone al elemento de tracción (1) cerca del anclaje de tensado temporal (4), y se une dicho elemento de tracción con dicha superficie por medio de una unión de complementariedad de fuerza.
Description
Procedimiento para aplicar elementos de tracción
a estructuras portantes y dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento.
La invención concierne a un procedimiento para
aplicar elementos de tracción tensados de forma de banda a
estructuras portantes, especialmente estructuras portantes (3) de
hormigón, en el que se tensa el elemento de tracción en al menos un
extremo por medio de un dispositivo tensor y a través de un anclaje
de tensado temporal fijado al elemento de tracción y a continuación
se le fija a la estructura portante.
Para aumentar la capacidad portante
(fortalecimiento) o para restablecer la capacidad portante original
(saneamiento) de estructuras portantes, especialmente estructuras
portantes de hormigón armado u hormigón pretensado, es conocido el
recurso de aplicar posteriormente elementos de tracción de forma de
cinta a la superficie de la estructura portante, preferiblemente
elementos de tracción a manera de láminas hechas de plástico con
fibras incorporadas para fines de refuerzo, especialmente fibras de
carbón. Si se anclan estos elementos de tracción en el estado
pretensado, se mejora además sensiblemente la capacidad portante y
la aptitud de uso. Es conocido para ello (documento DE 198 49 605
A1) el recurso de anclar los elementos de tracción de forma de cinta
dispuestos a haces con la superficie sobre placas de base de acero
que están embutidas en la superficie del hormigón.
De manera correspondiente, se pueden sanear o
fortalecer también estructuras portantes de componentes de acero o
de madera.
La producción de la escotadura necesaria para
ello en la superficie del hormigón, en la zona de los mecanismos de
anclaje, es costosa y puede conducir a daños de la armadura
empotrada en el hormigón. A esto se añade como agravante el hecho
de que esta escotadura necesaria en el extremo del lado de tensado
del elemento de tracción no solo depende del tamaño de la placa de
base prevista para el anclaje permanente, sino también del recorrido
de tensado del dispositivo tensor allí dispuesto. Por tanto, estas
escotaduras son relativamente grandes en el caso de elementos de
tracción largos, que requieren un mayor recorrido de tensado. La
placa de base que queda en la estructura portante de hormigón
aumenta también los costes del anclaje de los elementos de
tracción.
En un procedimiento conocido del género citado
al principio (PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 1999, No. 12
(29-10-1999) & JP 11 182061 A
(06-07-1999) el elemento de tracción
pretensado por medio de un dispositivo tensor separado está pegado
a la superficie de la estructura portante en el estado pretensado.
Los extremos del elemento de tracción se sujetan por medio de
chapas de fijación extremas para impedir un desprendimiento. La
transmisión de fuerza entre el elemento de tracción y la estructura
portante se efectúa exclusivamente por pegadura.
El problema de la invención consiste en diseñar
un procedimiento del género citado al principio de modo que se
simplifique sensiblemente el anclaje de elementos de tracción
dispuestos a haces con la superficie.
Este problema se resuelve según la invención por
medio del procedimiento reivindicado en la reivindicación 1.
Dado que el elemento de tracción se encuentra a
cierta distancia de la superficie de la estructura portante durante
la operación de tensado, los extremos del elemento de tracción
situados en el anclaje de tensado temporal pueden fijarse por
aprisionamiento sobre una placa tensora del anclaje de tensado
temporal que se encuentra debajo del elemento de tracción, sin que
tenga que producirse para esta placa tensora una escotadura en la
superficie de la estructura portante. Gracias al presionado
subsiguiente del elemento de tracción contra la superficie por
medio de una abrazadera de anclaje permanente se establece la unión
de complementariedad de fuerza entre el elemento de tracción y la
estructura portante, estando dispuesto ahora el elemento de tracción
de forma de cinta en una posición a haces con la superficie. La
introducción de la fuerza de tensado se efectúa utilizando la
fuerza de presionado de la abrazadera de anclaje, con lo que se
puede retirar el anclaje de tensado temporal dispuesto entre la
abrazadera de anclaje y el extremo del elemento de tracción.
Por tanto, se suprime la necesidad de prever una
placa de base que quede en la estructura portante y de producir una
escotadura para escamotear esta placa de base. Se exploran así
también nuevos campos de aplicación para el procedimiento, en los
que no son posibles, en origen, escotaduras para la placa de base y
el recorrido de tensado, con lo que se hace incluso posible una
transferencia del procedimiento a estructuras portantes de acero o
estructuras portantes de madera.
Otra ventaja especial del procedimiento según la
invención consiste en que puede utilizarse también en estructuras
portantes abovedadas, especialmente estructuras portantes de acero,
por ejemplo placas de calzada en la construcción de puentes,
pudiendo introducirse la fuerza de tensado de los elementos de
tracción directamente en el borde del abovedado. Esto no es posible
con la clase convencional de aplicación de elementos de tracción
tensador de forma de banda a estructuras portantes de hormigón. Al
menos en el lado del anclaje de tensado no se puede introducir
directamente la fuerza de tensado en el abovedado, ya que la
escotadura necesaria para el mecanismo tensor penetraría demasiado
dentro de la zona de la bóveda y posiblemente perforaría la armadura
de la bóveda.
En un perfeccionamiento de la idea de la
invención se ha previsto que el elemento de tracción sea tensado a
cierta distancia de la superficie de la estructura portante entre
dos anclajes de tensado temporales fijados a ambos extremos del
elemento de tracción y que este elemento de tracción sea presionado
seguidamente sobre la superficie cerca de sus dos extremos por
medio de una respectiva abrazadera de anclaje permanente.
La invención concierne también a un dispositivo
para la puesta en práctica del procedimiento. Partiendo de un
dispositivo conocido (documento DE 198 49 605 A1) con un elemento de
tracción de forma de cinta que está unido en al menos un extremo
con un anclaje de tensado temporal, con un dispositivo tensor que
ataca en el anclaje de tensado temporal durante la operación de
tensado y con un mecanismo de anclaje permanente, el dispositivo
según la invención se caracteriza por las particularidades de la
reivindicación 4.
En comparación con el dispositivo conocido, el
dispositivo según la invención es sensiblemente más barato, ya que
no tienen que quedar placas tensoras permanentes en la estructura
portante ni se tienen que prever escotaduras para ellas en la
superficie.
El elemento de tracción de forma de cinta puede
ser presionado directamente sobre la superficie. En una ejecución
de la idea de la invención es posible también disponer entre el
elemento de tracción y la superficie de la estructura portante y/o
de la abrazadera de anclaje una capa de pegamento que se endurezca
después de presionar el elemento de tracción sobre la
superficie.
La capa de pegamento aumenta la unión
transmisora de fuerza entre el elemento de tracción y la superficie
o la abrazadera de anclaje.
Es posible también pegar en la zona de la
abrazadera de anclaje una capa intermedia que aumente el rozamiento
y/o distribuya la carga.
Otras ejecuciones ventajosas de la idea de la
invención son objeto de más reivindicaciones subordinadas.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle ayudándose de ejemplos de realización que están
representados en el dibujo.
Muestran:
La figura 1, en un modo de representación
simplificada, una estructura portante de hormigón con un elemento
de tracción pretensado dispuesto a cierta distancia de la superficie
del hormigón,
La figura 2, una sección correspondiente a la
figura 1, después de que el elemento de tracción haya sido
presionado contra la superficie del hormigón por medio de
abrazaderas de anclaje,
La figura 3, en una sección correspondiente a
las figuras 1 y 2, la disposición del elemento de tracción de forma
de cinta en la superficie del hormigón después de la retirada de los
anclajes de tensado temporales,
Las figuras 4 a 6, en representaciones
correspondientes a las figuras 1 a 3, los pasos del procedimiento
cuando se emplea éste en una estructura portante abovedada de
hormigón,
La figura 7, una sección ampliada a lo largo de
la línea VII-VII de la figura 2,
La figura 8, en una sección correspondiente a la
figura 3, una realización con una capa de pegamento dispuesta entre
el elemento de tracción y la superficie del hormigón,
La figura 9, una sección ampliada a lo largo de
la línea IX-IX de la figura 8 y
Las figuras 10 a 12, formas de realización
modificadas en secciones correspondientes a la figura 9.
Un elemento de tracción 1 de forma de cinta
(figura 1) está previsto para aplicarse a una superficie de hormigón
2 de una estructura portante de hormigón 3 con el fin de aumentar
la capacidad portante actual. A este fin, el elemento de tracción 1
dispuesto inicialmente a una distancia a de la superficie de
hormigón 2 de la estructura portante de hormigón 3 está fijado por
sus dos extremos a sendos anclajes de tensado temporales 4, viniendo
a quedar situada una placa tensora inferior 5 del anclaje de
tensado temporal - cuyo espesor es igual a la distancia a - entre
el lado inferior del elemento de tracción 1 y la superficie de
hormigón 2.
Seguidamente, se aplica la fuerza de pretensado
necesaria sobre el elemento de anclaje 1 por efecto del tensado
mutuo de los anclajes de tensado temporales 4. Preferiblemente, se
inmoviliza aquí uno de los dos anclajes de tensado temporales 4 en
la estructura portante de hormigón 3, mientras que el otro anclaje
de tensado temporal 4 es pretensado en la medida necesaria por
medio de un dispositivo tensor (no representado), tal como el que
se conoce, por ejemplo, por el documento DE 198 49 605 A1.
A continuación, se aplica a poca distancia por
delante de cada uno de los dos anclajes de tensado temporales 4 una
respectiva abrazadera de anclaje 6 que - debido a que queda
posteriormente en la estructura portante de hormigón 3 - se
denomina en este contexto abrazadera de anclaje permanente 6. La
abrazadera de anclaje permanente 6 (figura 7) es presionada sobre
el elemento de tracción 1 por medio de pernos de atornillamiento 7
y tuercas de tensado 8 embutidos en la estructura portante de
hormigón 3 a ambos lados del elemento de tracción 1 de modo que
este elemento de tracción 1 sea presionado contra la superficie de
hormigón 2. La fuerza de apriete que entonces se ejerce produce una
unión de complementariedad de fuerza entre el elemento de tracción
pretensado 1, dispuesto a haces con la superficie, y la superficie
de hormigón 2.
Seguidamente, se retiran (figura 3) los dos
anclajes de tracción temporales después de presionar el elemento de
tracción 1 sobre la superficie de hormigón 2.
En las figuras 4 a 6, que corresponden a las
figuras 1 a 3, se representa que los pasos descritos del
procedimiento para aplicar el elemento de tracción 1 a una
estructura portante de hormigón 3 pueden realizarse también cuando
la superficie de hormigón 2' presente en cada uno de los dos
extremos de la estructura portante de hormigón 3 un abovedado 2'a,
es decir, una zona ascendente con respecto a la zona central plana
de la superficie de hormigón 2'. En este caso, los dos anclajes de
tensado temporales 4 se encuentran en la zona del abovedado 2'a,
sin que sea necesaria aquí tampoco una escotadura en la zona de la
superficie de la estructura portante de hormigón 3.
De la manera ya descrita anteriormente, el
elemento de tracción 1 es presionado (figura 5) contra la superficie
de hormigón 2' por las abrazaderas de anclaje permanentes 6. A
continuación, se retiran los anclajes de tensado temporales 4
(figura 6).
En las dos formas de realización descritas se
tiene que, al retirar los anclajes de tensado temporales 4, la
fuerza de desviación que se produce al presionar las abrazaderas de
anclaje 6, por un lado, contra el anclaje de la abrazadera de
anclaje 6 y, por otro lado, contra la placa tensora 5 del anclaje de
tensado temporal 4, se redistribuye en forma de una presión de
apriete entre la abrazadera de anclaje 6 y la estructura portante
de hormigón 3. Se aprisiona así el elemento de anclaje 1 entre la
superficie de hormigón 2 ó 2' y la abrazadera de anclaje 6.
Como se muestra en las figuras 8 y 9, se puede
disponer entre el elemento de tracción 1 y la superficie de
hormigón 2 una capa de pegamento 9 que se endurezca después de
presionar el elemento de tracción 1 sobre la superficie de hormigón
2.
En la figura 10 se muestra que, además, puede
estar dispuesta también entre el elemento de tracción 1 y la
abrazadera de anclaje 6 una capa de pegamento 10 que se endurezca
después de presionar el elemento de tracción 1 sobre la superficie
de hormigón 2.
En el ejemplo de realización según la figura 11
se ha pegado sobre el elemento de tracción 1 en la zona de la
abrazadera de anclaje 6, por medio de la capa de pegamento 10, una
capa intermedia 11 que incrementa el rozamiento y/o distribuye la
carga, por ejemplo hecha de acero.
La figura 12 muestra otra forma de realización
en la que la abrazadera de anclaje 6 presenta en su lado superior
un nervio de rigidización 12 que sirve para generar una presión de
aprisionamiento uniforme. En lugar de esto o adicionalmente, sobre
la abrazadera de anclaje 6 puede estar dispuesta también una placa
de distribución de carga a manera de muelle.
Claims (9)
1. Procedimiento para aplicar elementos de
tracción tensados (1) de forma de banda a superficies de estructuras
portantes (3), especialmente estructuras portantes de hormigón, en
el que se tensa el elemento de tracción (1) en al menos un extremo
por medio de un dispositivo tensor y a través de un anclaje de
tensado temporal (4) fijado al elemento de tracción (1) y
seguidamente se fija este elemento a la estructura portante (3),
caracterizado porque se tensa el elemento de tracción (1) a
una distancia (a) de la superficie (2) de la estructura portante
(3) a través de una placa tensora (5) del anclaje de tensado
temporal (4) dispuesta entre el elemento de tracción (1) y la
superficie de la estructura portante, y porque a continuación se
presiona el elemento de tracción (1) sobre la superficie (2) por
medio de al menos una abrazadera de anclaje permanente (6) que se
superpone al elemento de tracción (1) cerca del anclaje de tensado
temporal (4), y se une dicho elemento de tracción con dicha
superficie por medio de una unión de complementariedad de
fuerza.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se tensa el elemento de tracción (1) a
una distancia (a) de la superficie (2) entre dos anclajes de
tracción temporales (4) fijados a ambos extremos del elemento de
tracción (1) y porque a continuación se presiona el elemento de
tracción (1) sobre la superficie (2) cerca de sus dos extremos por
medio de una respectiva abrazadera de anclaje permanente (6).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el anclaje de tensado temporal (4) o
los dos anclajes de tensado temporales (4) son retirados después de
que se presione el elemento de tracción (1) sobre la superficie
(2).
4. Dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, con
una estructura portante (3) y un elemento de tracción (1) de forma
de cinta a aplicar a ésta, el cual está unido en al menos un
extremo con un anclaje de tensado temporal (4), con un dispositivo
tensor que ataca en el anclaje de tensado temporal (4) durante la
operación de tensado y con un mecanismo de anclaje permanente, en
donde la placa tensora (5) del anclaje de tensado temporal (4) está
dispuesta entre el elemento de tracción (1) y la superficie (2) de
la estructura portante y en donde el dispositivo presenta al menos
una abrazadera de anclaje (6) que se superpone al elemento de
tracción (1) cerca del anclaje de tensado temporal (4) y que puede
ser presionado contra la superficie (2) para establecer una unión de
complementariedad de fuerza.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque entre el elemento de tracción (1) y la
superficie (2) está dispuesto una capa de pegamento (9) que se
endurece después de que se presione el elemento de tracción (1)
sobre la superficie (2).
6. Dispositivo según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque entre el elemento de tracción (1) y la
abrazadera de anclaje (6) está dispuesta una capa de pegamento (10)
que se endurece después de que se presione el elemento de tracción
(1) sobre la superficie (2).
7. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque sobre el elemento de tracción (1) está
pegada en la zona de la abrazadera de anclaje (6) una capa
intermedia (11) que incrementa el rozamiento y/o distribuye la
carga.
8. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque la abrazadera de anclaje (6) presenta en
su lado superior al menos un nervio de rigidización (12).
9. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque sobre la abrazadera de anclaje (6) están
dispuestas placas de distribución de carga a manera de muelles.
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