Reforzar vigas de madera
Placas de reparación de vigas de madera
El artículo está dedicado a la investigación de un nuevo tipo de refuerzo de vigas de madera para forjados y revestimientos mediante el uso de cables de acero de refuerzo situados en una madera maciza a lo largo de una trayectoria curva en forma de S. Se establecen los principios básicos de un nuevo tipo de refuerzo. Se dan los esquemas de varias trayectorias de refuerzo. Se elaboran modelos matemáticos de las estructuras estudiadas. Se ha estudiado el estado de tensión-deformación de varias vigas con diferentes variantes de trayectorias de refuerzo en el entorno de trabajo del complejo de software SCAD, que calcula las vigas estudiadas por el método de elementos finitos. Los resultados del trabajo se presentan en forma de indicadores de deflexiones de vigas e isópolas de tensiones. Se realiza un análisis comparativo de las estructuras estudiadas con vigas no reforzadas y con el método de refuerzo tradicional. Se sacan conclusiones sobre el aumento de las características de resistencia de las vigas en las que se utiliza la armadura de cable de acero. Se selecciona la trayectoria óptima de la ranura de refuerzo. Se determinan las ventajas competitivas y las perspectivas de utilización de un nuevo tipo de armadura.
Vigas estructurales de madera
ResumenEste trabajo presenta análisis experimentales para validar diversas técnicas de refuerzo aplicadas a forjados históricos de madera utilizando materiales tradicionales y/o innovadores (FRP, polímero reforzado con fibras). El método tradicional aquí propuesto consiste en colocar tablones de refuerzo por encima de las vigas del forjado existente y fijarlos con uniones "en seco" mediante espigas de madera. Como técnica innovadora, se examina el refuerzo con laminados de FRP de carbono (CFRP) en húmedo aplicados en la cara inferior de las vigas, tanto como refuerzo único para vigas de forjado como en combinación con el método tradicional antes mencionado en la estructura compuesta. Se discuten los resultados sobre la caracterización de las uniones entre materiales (espigas de madera "secas" y comportamiento de la unión FRP) y los ensayos de flexión en vigas simples y unidas mecánicamente con o sin refuerzo CFRP. También se describen las principales fases de ejecución de la técnica de refuerzo, así como sus límites y ventajas.
Como en las ecuaciones de la figura 6c, donde los subíndices 1 y 2 se refieren al tablón de refuerzo y a la viga existente, respectivamente, d es la distancia entre los baricentros del tablón y de la viga, γ (0⩽γ⩽1, donde 0 y 1 se refieren a conexiones infinitamente deformables y rígidas, respectivamente) es el coeficiente de eficacia de la conexión, l es la longitud de la viga, s
Viga de soporte estructural
Las vigas estructurales de madera de las casas y otros edificios pueden debilitarse con la edad o empezar a combarse porque están soportando una carga mucho mayor de la que debían soportar. Las vigas débiles pueden quedar al descubierto durante la remodelación de una casa o al convertir una estructura no residencial en una vivienda. Puede resultar más barato y práctico reforzar una viga de madera existente en lugar de sustituirla.
La forma más sencilla y económica de estabilizar una viga débil existente consiste en instalar una nueva columna de soporte en el punto donde el pandeo es mayor. La viga débil se eleva con un gato para permitir la instalación de un nuevo pilar de acero, madera o mampostería. Esto reduce la luz de la viga y, por tanto, la carga sobre la viga débil. Añadir nuevos pilares de apoyo puede resultar difícil en cualquier lugar que no sea un sótano o un semisótano.
Otra forma de reforzar una viga es con una placa de refuerzo. En este método, se intercala una placa de acero entre dos vigas de madera idénticas y se atornilla el sándwich de viga y acero. La placa de acero debe ser tan larga como la viga, con agujeros para pernos perforados o taladrados a través del acero. Los pernos de media pulgada se colocan a una distancia de 16 pulgadas, con dos pernos en el extremo de la viga. Los pernos de los extremos deben estar a 5 cm del extremo de la viga. Los pernos se escalonan a lo largo de la viga con un perno cerca de la parte superior y el siguiente cerca de la parte inferior. Este método transfiere la carga de los miembros de madera a la placa de acero a través de los pernos y la fricción entre el acero y la madera. Como alternativa, pueden instalarse placas de acero a cada lado de la viga débil.
Atornillar vigas de madera
Si el acero no llega a los soportes, lo primero que me preocuparía es el cizallamiento de la madera en el soporte. Si hay suficientes conectores entre la madera y el acero para transferir las tensiones de flexión, no creo que importe si el acero llega al soporte o no, siempre que la madera pueda soportar el cizallamiento y la flexión que quedan en la parte no reforzada. A menos que no tenga más remedio, hago que el acero sea lo bastante resistente para soportar la carga sin la madera. No confío en que los contratistas lo instalen como yo lo dibujo.
Despy:Estoy de acuerdo con StructuralAggie. Yo tambien diseño el acero para que soporte toda la carga. El acero suele ser tan rígido comparado con la madera, que después de realizar un análisis de rigidez relativa, se tiende a encontrar que la contribución de la madera es casi insignificante. Entonces, ¿por qué no suponer que el acero soporta toda la carga? Si no puedo colocar el acero sobre el soporte original (pilar, muro, etc.), suelo instalar algún tipo de soporte o asiento en la cara del pilar o muro para soportar la reacción de las nuevas vigas de acero. No me gusta transferir el cizallamiento vertical del acero a la madera para luego llevarlo hasta el soporte. Es un camino un poco enrevesado sobre el que tengo algunas dudas.