Refuerzo del edificio tras un incendio

Descripción general del proyecto

La estructura de ladrillo y hormigón, de una o dos plantas, es de hormigón armado, como fachada comercial. Las plantas tres a ocho son viviendas. Se utilizan losas huecas de hormigón prefabricado para los forjados. La mampostería del edificio residencial está construida con ladrillo Mu15 y mortero M10. La resistencia del hormigón de las dos plantas inferiores es C30. El incendio comenzó a las 3:30 de la madrugada del 27 de agosto de 2008. El fuego se originó en la parte delantera de la planta, se extendió rápidamente a la mitad trasera y derritió algunos vidrios y ventanas de aleación de aluminio, pero no quemó la tercera planta. El incendio se prolongó durante 100 minutos hasta que se controló a las 5:10.

Daños estructurales y análisis

Debido a la combustión en el segundo piso, los daños en las tres capas de la losa de vigas y la columna de la segunda capa fueron evidentes. La capa de ceniza de la columna se agrietó y desprendió, y la capa protectora de hormigón de algunas columnas se agrietó, alcanzando el grado de combustión de cada columna hasta 50 mm. Las terceras capas de la base de la viga se quemaron por completo, siendo el daño más grave en la base. El lado de la viga quemado es más leve que el de la base, pero presenta una amplia área de grietas y fisuras, las cuales se eliminaron y algunas penetraron profundamente en el núcleo de hormigón de la viga. Algunas vigas sufrieron quemaduras graves y su rigidez se redujo significativamente. La losa del segundo piso se encuentra en buen estado en general. El hormigón quemado en la base de la losa del tercer piso presenta un amplio desprendimiento, la mayoría de los agujeros de la losa hueca están expuestos y el refuerzo preesforzado de la losa hueca parece estar expuesto y relajado en una gran área, lo que hace que la placa hueca pierda su capacidad portante.

Esquema de fortalecimiento estructural

La idea general del fortalecimiento es:

En primer lugar, se instalan soportes de tubos de acero para las vigas del tercer piso a fin de evitar riesgos. La losa del tercer piso, debido a su excesiva resistencia, se demolió y se volvió a colocar una placa de hormigón. La tercera viga se reforzó con una placa de acero adhesiva externa, y la columna del segundo piso se desprendió del enlucido superficial. Tras el refuerzo de acero, se repintó.

Refuerzo de columnas

Debido a que la superficie de la columna se ha dañado, su sección transversal se ha debilitado considerablemente, por lo que se utiliza acero exterior para reforzarla. Este método puede aumentar la capacidad portante de la sección de la columna y de la columna gracias al efecto de contención lateral del nuevo aro de acero, de modo que la columna de hormigón original se encuentre en un buen estado de tensión en tres direcciones.

Refuerzo de vigas

Los daños en los laterales y la base de las vigas son más graves y su resistencia disminuye considerablemente, por lo que se recomienda utilizar placas de acero para reforzarlas.

Con este método, se fija una placa de acero de alta resistencia a la viga de hormigón armado. Esto no solo garantiza que el hormigón y la placa de acero formen una nueva fuerza integral, sino que también aprovecha al máximo las propiedades de flexión, corte y compresión de los elementos de acero. Dado que la superficie del hormigón se despega y desconcha después del incendio, debe eliminarse antes de reforzarla. Una vez eliminado el hormigón dañado, la superficie del hormigón quedará irregular. Se puede nivelar con mortero y posteriormente reforzar el acero con acero adherido.

Refuerzo de losa

La losa del tercer piso es el componente con daños más graves. Gran parte de su superficie de hormigón se desprendió, la barra de acero quedó expuesta y parte del acero se oxidó y se rompió. Por ello, se decidió desmontar el forjado hueco original y verter la losa de hormigón armado. El forjado sirve de transición entre la estructura y la parte de ladrillo. El hormigonado in situ mejora la rigidez del edificio.