Procedimiento para el refuerzo de estructuras de hormigón armado con materiales CFRP (polímeros reforzados con fibra de carbono)

El proyecto de refuerzo de estructuras de hormigón armado con materiales CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymers), aplicado al caso de refuerzo de una viga y pilares propios de un estacionamiento subterráneo, se presenta como un procedimiento de diseño de referencia, para que estudiantes y profesionales, de acuerdo a sus necesidades, pueden utilizar y calcular refuerzos estructurales con telas planas o PRFV.

Este documento detalla los procedimientos que se deben seguir para diseñar refuerzos estructurales con PRFC para esfuerzos de flexión, cortante, compresión y flexión-compresión en vigas y columnas de hormigón armado; estableciendo también las ventajas y desventajas de esta técnica en relación a los métodos tradicionales.

Procedimiento de refuerzo de estructuras de Hormigón armado con materiales CFRP Carbon Fiber Reinforced Polymers

Finalmente, en base a los parámetros de diseño presentados, se realiza el refuerzo de una viga en flexión y cortante y el refuerzo en flexión-compresión de una columna. Se realiza una evaluación económica de la implementación de esta técnica, llegando a importantes conclusiones sobre el uso de CFRP en el área de Ingeniería Civil, relacionado con la limpieza en su ejecución y costos.

Contenido:

  • Glosario
  • Refuerzo estructural
  • materiales PRFV
  • Generalidades y propiedades de los materiales.
    • Sistemas de refuerzo estructural
    • Tipos de FRP
      • Tipos de materiales y sus propiedades mecánicas.
      • Formas en que se encuentra CFRP
    • Alcance de FRP
  • Consideraciones de diseño de refuerzo de FRP
    • Límites de refuerzo
    • Resistencia al fuego estructural
    • Rendimiento del acero seguido de pelado o delaminación de FRP
    • Capacidad total de la estructura
    • aplicaciones sísmicas
    • Selección de sistemas FRP
      • Consideraciones sobre el medio ambiente, la carga, la durabilidad y la elección del revestimiento
    • Propiedades de diseño de materiales
  • diseño de flexión
    • Consideraciones generales
      • Resistencia al corte de la sección
      • Deformación del soporte existente
    • resistencia nominal
      • Modos de fallo.
      • Nivel de estrés en el refuerzo de FRP
      • Nivel de estrés en el refuerzo de FRP
      • Ductilidad.
      • capacidad de servicio
      • Tensión de fatiga y límite de fluencia plástica
      • Aplicación a una sección rectangular reforzada con acero
  • diseño de corte
    • Consideraciones generales
    • diagramas de embalaje
    • Resistencia nominal al corte
    • Contribución del sistema FRP a la resistencia al corte
      • Tensión efectiva en cáscaras
      • Espaciado en hojas de FRP
      • Límites de refuerzo
  • Diseño de miembros sujetos a carga axial o una combinación de carga axial y flexión
    • compresión axial pura
    • secciones circulares
    • Secciones transversales no circulares
      • consideraciones de mantenimiento
    • Compresión axial y flexión combinadas
    • ductilidad mejorada
      • secciones circulares
      • Secciones transversales no circulares
      • tensión axial pura
  • Descripción del caso de análisis Nociones básicas de cálculo estructural
  • Análisis estructural y decisión de refuerzo.
    • Análisis sísmico según nch433 of.96 decreto nº61 (cargas originales) y (cargas nuevas)
    • Comparación de fuerzas en elementos estructurales
    • decisión de refuerzo
  • caso de proyecto
    • Armadura a flexión de una viga interior
    • Refuerzo a cortante de una viga en T interior
    • Y armadura bajo carga axial y flexión de una columna
  • Comparación económica del uso de cfrp frente a otros materiales
  • Comentarios y conclusiones
  • Referencias
  • apéndices

DESCARGA LA TESIS AQUÍ

Autor: IVÁN NAVARRETE TERUEL
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Obras Civiles | Valparaíso – Chile

Gracias a las personas que son los autores de estos archivos; los que nos comparten para correr la voz para que puedan llegar a los estudiantes e ingenieros que más los necesitan..

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