Berasategui Berasategui, Delfina

Espuga Bellafont, Jaime

Genescà Ramon, Josep M.

Gibert Armengol, Vicenç

Revistes Catalanes amb Accés Obert

Tecnologia 
Reparació de forjats unidireccionals afectats 
per qualsevol tipus de degradació 
Delfina Berasategui Berasategui 
Jaime Espuga Bellafont 
Josep M. Genesca Ramon 
Vicenq Gibert Armengol 
Nucli d'Estudis d1EdificaciÓ. Universitat Polit&cnica de Catalunya 
El Nucli d'Estudis d'EdificaciÓ, de la Universitat Politecnica de Catalunya, ha 
posat en marxa un sistema original per a la reparació de forjats unidirec- 
cionals afectats per qualsevol tipus de degradació. El metode, anomenat 
BEZG, esta avalat pels estudis teorics i assaigs efectuats pel personal adscrit 
a la dita Universitat i I'experimentació amb proves que han tingut uns 
resultats satisfactoris. 
És conegut que un formigó de mala 
qualitat, és a dir, de baixa resist6ncia 
i gran porositat, en un ambient propici, 
perd les seves qualitats meciniques 
i deixa de protegir els ferros de 
I'armadura. En aquestes condicions, 
poden apareixer degradacions que 
es manifesten enforma d'esquerdes, 
fissures, pkrdua del recobriment, 
rovellament de les armadures, etc. 
Ha estat Últimament que, arran d'un 
mal Ús que del ciment aluminós s'ha 
fet en la fabricació de biguetes, s'ha 
potenciat aquest feilomen. 
L'impacte social i ecomdmic és tan 
elevat i el volum de patologia és tan 
important, que han donat lloc a dos 
importants esdeveniments. El primer 
d'aquests és I'aparició de diversos 
metodes de reforcament, amb una 
solució similar quant a la forma i a la 
idea de la reparació, que responen a 
diferents requeriments de preu, llums, 
accessibilitat, rapidesa d'execució, 
perdua d'altura, etc. i, en segon lloc, 
la presa de consci&ncia social que es 
materialitza en la creació del Centre 
Tkcnic i de Cooperació per a la 
Rehabilitació dlHabitatges dependent 
del Departament de Política Territo- 
r ial i Obres Públiques, de la 
Generalitat, que promou i gestiona 
les reparacions. 
En aquest context s'inscriu el mktode 
BE2G, descrit en aquesta memdria. 
Així, el Nucli d'Estudis d'Edificació, 
pertanyent a la Universitat Politecnica 
de Catalunya, ha creat un sistema de 
reforcament de forjats, original en la 
seva metodologia i avalat, en els 
estudis tedrics, pel treball efectuat 
pel personal adscrit a la dita 
Universitat i, en I'experimentació, pels 
assaigs i les proves que s'han fet 
amb resultats satisfactoris, cir- 
cumstincia que anima a continuar 
portant a terme estudis al mateix 
laboratori de la universitat. 
Justificació 
En I'estudi delsforjats unidireccionals 
afectats de patologia, bé sigui perqu ' 
el formigó es va fabricar amb u a a 
dosificacióde ciment aluminós incor- 
recta o bé perque el formigó ha entrat 
en una fase de carbonatació 
avancada, s'han de tenir en compte 
els punts següents: 
Si es coneix I'etiologia i aquesta pot 
produir patologia, perd encara no 
s'ha declarat, I'actuació que con- 
siderem més correcta és dotar el 
forjat d'un sistema de registres que 
permetin revisaren el temps el procés 
patoldgic. 
Si la degradació és molt avan~ada, 
en el sentit que pot fins i tot resultar 
perillós procedir a algun tipus de 
reparació o reforcament a causa de 
la inconsistenciadel material de base, 
o bé ja s'ha prodult algun col.lapse 
parcial, potser la substitució del forjat 
és la mesura més encertada. 
Si la patologia consisteix en I'apariciC 
de taques d'dxid amb algun cable c 
vareta visible o són claramenl 
explícites les fissures de flexió c 
tallant o bé és el recobriment el qu 
s'ha despres a determinades zone 
o, en fi, són uns altres aspectes els,5ggG33 
que preocupen, com les defor$$$g&@ 
macions, etc., és quan es pot treure 
la maxima rendibilitat del metode 
que s'exposa en aquesta memdria, 
ates que s'assegura simultiniament 
la reposició de la resistencia o 
I'estabilitat perduda i la paralitzacióo 
el retardament del procés degradador. 
Descripció general 
Es tracta d'un metode de reparació 
de forjats unidireccionals amb 
reforcament biga per biga, mitjancant 
perfils metal.lics trossejats i pos- 
teriorment units mitjancant car- 
golament, col.locats a la part inferior 
de I'element deteriorat, ataconant-lo 
i protegint-10. El lliurament es resol 
per un sistema transmissor d'es- 
forcos, sent I'últim receptor el mateix 
objecte constructiu que serveix de 
suport del forjat actual. 
A continuació s'assenyalen les 
EsPAlS GENER-MARC / 40 
propietats principals del sistema: els 
materials utilitzats en el reforc són 
materials bisics en el món de la 
construcció d'habitatges. L'acer 
laminat, els cargols i les volanderes, 
la planxa galvanitzada, els tacs de 
subjecció i el morter d'ataconat, són 
materials I'emmagatzematge, la 
distribució i la comercialització dels 
quals són bén coneguts en I'ambit 
professional. 
El trossejament dels perfils permet 
manipular elements de reforcament 
de poca longitud i poc pes, cosa que 
facilita no solament els treballs 
d'accés i d'elevació, sinó també la 
maniobrabilitat entre els elements 
constructius que poden interferir en 
I'execució del reforcament. 
En aquest sentit, el metode BE2G 
facilita les intervencions en habitatges 
habitats. No s'utilitza la soldadura i 
la mancanCa de materials o processos 
d'execució sofisticats permet la 
utilització d'una ma d'obra no 
especialitzada i, a més, els temps 
d'execució són comparativament 
curts. 
El metode descrit té també alguns 
incovenients com ara, principalment, 
que fa perdre altura Útil (en una 
dimensió igual al cantell del perfil de 
reforcament) i que, sent I'acer laminat 
el principal material utilitzat, obliga a 
fer els manteniments i les cures que 
li són propis, tot i que,,amb un acabat 
adequat per al medi on s'ubiqui, la 
sevavida Útil i el manteniment poste- 
rior s'allarguen considerablement. 
Camp d'aplicació 
El sistema és d'aplicació en qualsevol 
tipus d'edificació que el forjat estigui 
constitui't per bigues o biguetes amb 
transmissió d'esforcos unidirec- 
cional. 
És indiferent el tipus de bigueta, ja 
sigui de formigó armat, pretensat o 
constru'it in situ. El tipus d'alleu- 
gerament del forjat no influeix en la 
metodologiad'aplicació de I'esmentat 
sistema. 
- 
Pbnol 1. Especejament tipus del sistema 
Materials 
Bisics 
Acer laminat. És el material sobre el 
qual cau la responsabilitat de 
I'estabilitat i la deformabilitat 'del 
reforcament. L'acer utilitzat en aquest 
sistema es del tipus A-42 i qualitat 
(b), amb lescaracterístiques mínimes 
seguents: 
Resistencia a tracció: 42 kp/mm2 
Límit de fluencia: 26 kp/mm2 
Allargament de ruptura: 23 % 
Cargols. Tenen com a missió princi- 
pal transferir esforcos entre elements 
resistents, la qual cosa s'assoleix 
fatigant aquells amb esforcos de t -;- 
Les característiques tecniques els 
seguents: 
$" 
cargols que s'utilitzen són les 
Di$metre,nominal: M-12 (10.9) 
Secció resistent: 88,8 mm2 
Carrega al límit elastic: 
7.950 kp/cm2 
Ataconament. Se li assignen dues 
funcions. La primera és, efectivament, 
la d'ataconar, és a dir, la d'assolir un 
contacte íntim entre la biga base i el 
material de reforcament. En segon 
Plbnol6. Perfils dels suport del sistema 
lloc, protegir I'element deteriorat de 
degradacions posteriors. Ateses les 
característiques de la seva posada a 
I'obra, no fa falta que el material de 
d'ataconament sigui expansiu, no 
convé el morter convencional. Les 
característiques que s'exigeixen al 
material utilitzat per a I'ataconament 
és que no tingui retracció, que tingui 
proufluidesa i que no contingui clorurs 
ni agregats metil.l ics, no sent 
necessari que tingui una alta 
resistencia inicial. En el mercat hi ha 
una gran quantitat de productes que 
compleixen aquests requisits; com a 
orientació, pot utilitzar-se el BETEC- 
110, o el MASTERFLOW MB 928 
GROUT d'Halesa. També algunes 
altres firmes com TEXSA o SlKA 
disposen de productes similars. El 
contractista pot proposar el producte 
d'ataconament que prefereixi, mentre 
subministri el document d'espe- 
cificacions tecniques per al conei- 
xement i I'aprovació de I'equip direc- 
tor de les obres. 
Elaborats 
-Perfils LPN d'acer laminat. Tenen 
com a missió materialitzar el lliurament 
del perfil de reforcament amb 
I'element constructiu que serveix a la 
vegada de lliurament del forjat 
ESPAIS GENER-MARC / 41  
= 
- I 
2 UPN TM 
uTyjfE EJE IOWIUO 
u 2 m IOD 
Plbnol2. Especejament del sistema (llums de 3 
deteriorat; generalment una paret de 
fabrica de maó. En situació estandard, 
aquest perfil té 180 cm de llargaria i 
encaixa amb un LPN de costats iguals 
de 150x150~12.  Els eixos dels 
trepants per a la reserva dels tacs 
s'especifiquen en els dibuixos 
adjunts. 
At8s que en general les parets de 
fabrica de les obres que són objecte 
de reparació solen ser de maó foradat 
o bé presenten situacions cons- 
tructives deplorables, s'aconsella 
projectar I'LPN de lliurament com el 
que s'indica; així doncs, amb nou 
tacs actuant de manera conjunta, la 
fallada d'algun no repercut i r i  
sensiblement en la seguretat del 
conjunt. 
Aixh no invalida, si així ho cregués el 
projectista, col.locar perfils LPN 
independents per a cada bigueta amb 
les dimensions que es veuen en el 
croquis adjunt. Aquesta Última solució 
es fara extensiva en els reforqaments 
puntuals de biguetes allades. 
Generalment, no sera necessari 
procedir a la regularització de la paret 
en el seu contacte amb el perfil, ni 
tampoc caldra extreure el guix. Només 
en els casos en qu8 les irregularitats 
del contacte de ba 
sa SS 
I I '2 UA6l r i a  
elevades s'haura d'extreure el guix i 
procedir a una regularització de la 
superficie afectada, operació que es 
pot efectuar utilitzant materials 
convencionals. 
El diimetre del trepant de I'LPN sera 
de 12 mm. (Plinols 1 i 6). 
- Perfils UPN d'acer laminat. El 
reforcament de la bigueta deteriora- 
da s'assoleix mitjanqant la unió 
cargolada de perfils UPN trossejats. 
Els cargols tenen les característiques 
especificades anteriorment i el 
diametre del forat en el perfil es 
defineix en I'aparat de dimen- 
sionament. 
El trossejament es produeix segons 
les llums salvades i aques 
cionen a la vegada el 
I'esmentat perfil. Més endavant 
s'especifica quins són els cantells 
quecal utilitzard'acord amb les llums. 
(Planols 2,3,4 i 5). 
- Perfil U de xapa galvanitzada. Es 
col.loca en sec sobre els perfils UPN 
ja muntats i que contenen un morter 
sense retracció tal com s'ha indicat 
en comentar I'ataconament. La 
missió d'aquest canal és assolir, 
embolcallar i protegir la part més 
deteriorada de la bigueta i al mateix 
ESPAIS GENER-MARC / 42 
- - 
.1t del sisk -- ....., 
temps garantir el contacte entre la 
bigueta base i el refor~ament, aix6 
es traduira en una entrada en carrega 
immediata del reforqament. Les mi- 
des de la U de xapa poden variar 
segons la forma de la bigueta i del 
revoltó, per6 l'estandard és la que 
s'especifica al plano1 9. 
La quantitat de material que s'haura 
de col.locar al canal dependra del 
deteriorament, la deformació i les 
fallades de construcció del forjat 
existent. 
- Cadiretes. La cadireta és un element 
compost de dues xapes, un cargol, 
unes volanderes, una femella i una 
contrafemella que es col.loca a cada 
biga, entre el perfil L i el reforcament 
pr6piament dit. Un cops'ha col.locat. 
la biga al seu lloc, aquesta cadireta, 
mitjanqant un moviment determinat, 
propicia el contacte i s'aconsegueix 
d'absorbir les fallades de tolerancia 
i deformació entre la bigueta i el 
reforcament i, al mateix temps, 
minimitzar la quantitat de material 
que es col.loca a la canal de xapa 
galvanitzada. (Plinol 7). 
-Tacs. La uni6 del perfil L al suport 
destinat a transmetre els esforgos 
verticals s'assoleix amb tacs les 
característiques tecnique 
iol 4. Especejament del sistema (L -..... -- -..., Plrinol -. --,---,-...-... -31 sistema (Llums de 6 m,. 
poden ser molt diferents segons siguin 
les característiques de I'obra. Per a 
fabrica de maó foradat es proposa la 
utilització del tac químic HlLTl les 
característiques tecniques del qual 
són les seguents: 
Vareta HAS amb femella i volandera. 
Rosca metal.lica M12. 
HIT C50. 
Profunditat trepant 110 mm. 
Si el material de base del tac té 
millors característiques que el maó, 
per exemple el formigó, pot dissenyar- 
se un altre tipus de tac -expansió- 
més adequat i barat. 
Si, al contrari, es dubta de les 
característiques mecaniques de la 
fabrica del maó, és convenient efec- 
tuar una campanya d'assaigs de 
tracció per redissenyar, si es creu 
convenient, la tipologia i la geometria 
del conjunt de tacs. 
Emmagatzematge 
L'emmagatzematge, la preparació i la 
mecanització dels diversos elements 
mecanics que constitueixen el siste- 
ma BE2G, han de ser portats a terme 
per un taller de metal.listeria o 
estructures metal.liques, capacitat 
per a aixd. 
Posada a I'obra 
El procés podria ser el següent: 
1. Col.locaciÓde la bastimentada. 
2. Extracció del cel ras. 
3. Col.locaci6 mitjancant tacs de 
I'LPN a la paret. 
4 Sanejament i raspallada de la 
bigueta deteriorada. 
5. Prese~ntació i muntatge del 
trossejat del perfil de 
refor~ament. 
6. Col.locaci6 de la canal i la pas- 
ta d'ataconament. 
7. Elevació del conjunt. Suport 
provisional als perfils LPN. 
8. Col.locaci6 de les cadiretes. 
9. Procés d'elevació de les 
caditeres. Ataconament. 
10. Restauració del cel ras. 
calcul f 
Pera I'analisi estaticadel reforqament 
cal tenir en compte els punts 
seguents: 
1. Les carregues i sobrecarregues 
adoptades en el calcul han estat les 
que actualment són preceptives en 
les Normes Bisiques. Encara que en 
aquest moment s'estan estudiant 
diverses propostes encaminades a 
reduir les carregues d'utilització per 
a la seva aplicació en el calcul dels 
reforcaments, s'ha preferit prescin- 
dir-ne. 
2. Quant a les deformacions 
imposades al reforcament, han estat 
d11/500 de la llum de calcul. 
3. Respecte a I'analisi estatica 
prdpiament dita, es poden conside- 
rar tres hipdtesis: 
3.1. Que el reforcament 
impliqui I'intima unió amb la bigueta 
base. En aquest cas, el resultat és 
un element la dimensió de cantell del 
qual és la suma dels dos cantells (el 
de la bigueta i el del seu reforcament), 
factor altament favorable perque el 
moment d'inercia augmenta sen- 
siblement i aixd permet la reducció 
de material de reforcament. Per con- 
tra, t é  I'inconvenient que cal 
assegurar-se que no hi hagi rellis- 
cament entre les dues bigues i, al 
mateix temps, s'ha de comprovar 
que les noves compressions assig- 
nades a la bigueta base siguin 
realment absorbides per aquesta. 
Pel que fa a aquest Últim punt, enca-, 
ra que el formigó carbonatat no impli- 
ca necessariament una perdua de 
resistencia a la compressió, és 
evident que es poden produir 
inversions de tensió en zones que 
abans de procedir al reforqament 
ESPAIS GENER-MARC / 43 
Plbnol 8. Disposició de I1ancoratge amb mecanització de I'ataconament. 
estaven fraccionades -aquesta 
qüestió és particularment perillosa 
en biguetes de pretensat, en les 
quals la degradació dilueix el 
coneixement de la tensió dels ca- 
bles-, i es poden generar sobre- 
tensions dificils d'avaluar. 
3.2. Que el refor~ament no 
asseguri que no es produira cap 
relliscada entre I'esmentat reforca- 
ment i la bigueta. Per aixb, cal establir 
un sistema de dues bigues, una so- 
bre I'altra, en el qual cada una 
col.labora amb el seu moment 
resistent. En aquest cas, com hem 
comentat a I'apartat anterior, no es 
prescindeix de la col.laboraciÓ de la 
bigueta deteriorada perque es poden 
donartambé fenbmens d'inversió de 
tensions i potser d'esforcos no 
assumibles a la biga base. 
3.3. Que es presdndeixi amb 
caracter general de la col.laboraciÓ 
de la biga base. Així s'ha considerat 
per a la realització dels calculs de 
dimensionament. 
Les raons que han indui't a aixd són 
lessegüents: primerament, I'an' .is¡ 
segons el que s'ha indicat, req 9' ereix 
un coneixement exhaustiu del forjat i 
de I'estat de degradació, factor del 
qual no sempre es diposa. Nogens- 
menys també sera necessari el 
coneixement del comportament al 
laboratori, amb una serie de proves i 
assaigs qlue no consta que s'hagin 
fet. 
Finalment, I'estalvi de material que 
implica la no consideració de la biga 
col.laborant, no es significatiu davant 
I'import total de la intervenció. 
I 
Observacions 
Cal tenir en compte que: 
- La terapia de forjats hauri d'anar 
acompanyada d'una reparació de tots 
aquells elements constructius que 
puguin produir un ambient 
d'agressivitat en el formigó, com po- 
den serterrasses, terrats, baixants ... 
-Si I'obra ho permet es poden utilitzar 
perfils IPN o HEB, no trossejats, per 
procedir al reforgament. Sempre que 
els perfils sencers puguin ser 
maniobrats tant per la seva mida 
com pel seu pes, i la capacitat de 
treballar-10s al lloc del reforgament 
sigui correcta; no trossejar els perfils 
pot comportar una baixa dels costos 
econbmics. 
Identificació 
Nom: BE2G 
Autors: Delfina Berasátegui, Jaime 
Espuga, Josep Maria Genesca i Vicen~ 
Gibert. 
Membres del Nucli drEstudis dlEdifi- 
cació. Departament de Construccions 
ArquitectGniques Il. 
UPC. Universitat Polití3cnica de Bar- 
celona 
Patent: en tramitació. 
ESPAIS GENER-MARC / 44 
I. 
Plenol9. Detall de I'ataconament amb 
safata. 
1, WoWea.  Pa a la d,eternin~t~i~Q dels perfils s'util& les f6g&bs subministrad 
nat~daEs, que desemboquen en el doble mekement ddel:'i~mt?nt resl&ent i la deformab 
I 
i 
! 
EsPAlS GENER-MARC / 45 


Reparació de forjats unidireccionals afectats per qualsevol tipus de degradació

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Revistes Catalanes amb Accés Obert