13rd International Symposium on Structures, Geotechnics and Construction Materials

13rd Colloquium on structural analysis, design and monitoring

Structural reinforcement of shear walls through externally bonded FRP Systems

Abstract

Reinforced concrete shear walls of tall buildings in international practice suffer damage from earthquake action, the effect of sustained dynamic wind loads or have poor design details and/or defects during construction, thus, requiring rehabilitation. Solutions using polymer reinforcement systems (FRP) have been widely used to strengthen and retrofit reinforced concrete structures due to their high strength-to-weight ratio, corrosion resistance, good fatigue characteristics resistance and ease of handling. A structural strengthening design solution using FRP reinforcement systems is presented for a shear wall system affected by errors in the execution process. The study characterizes the state of knowledge and potentialities in the application of reinforcement solutions using MAPEI's FRP systems and the existing problems in the shear wall system affected in the case study building. As a result, a reinforcement solution was obtained that allows restoring the structure to its original performance capacity without the need for variations in its geometry and structural mass, increasing the maximum bending and shear capacity of the shear walls analyzed, which allows a high degree of ease and speed of execution.

Resumen

Los muros de corte de hormigón armado de edificios altos en la práctica internacional sufren daños producto de la acción de terremotos, el efecto de la acción de cargas dinámicas de viento sostenidas o tienen detalles deficientes en el diseño y/o defectos durante la construcción; razón por la que necesitan una rehabilitación. Las soluciones mediante el uso de sistemas de refuerzo mediante polímeros (FRP) se han utilizado ampliamente para fortalecer y reacondicionar estructuras de hormigón armado debido a su alta relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión, buena resistencia característica a la fatiga y fácil de manipulación. Se presenta una solución de diseño de reforzamiento estructural mediante la utilización de sistemas de refuerzo FRP para un sistema de muros de corte afectados por errores en el proceso de ejecución. En el estudio se realiza una caracterización del estado del arte y potencialidades en la aplicación de soluciones de reforzamiento mediante la utilización de sistemas FRP de MAPEI y de la problemática existente en el sistema de muros de corte afectados en la edificación caso de estudio. Como resultado se obtuvo una solución de refuerzo que permite devolver a la estructura su capacidad de desempeño original sin necesidad de variaciones en su geometría y masa estructural, aumentando la capacidad máxima de flexión y cortante de los muros de corte analizados, lo que permite un alto grado de facilidad y rapidez de ejecución.