puentes de fibra de carbono

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PUENTES CON FIBRINTEGRANTES:

LIRA CALAMPA, RAMON

MIRANDA GUERRERO, FLOR

PEREZ YARI, CESAR

VILLEGAS CUELLAR, RONALD

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Los nuevos materiales compuestos basados en polímeros reforzadosestán presentes en casi todos los objetos de nuestra vida diaria. Tammundo de la construccin! elementos estructurales, cerramientos opasanitarios, pavimentos, conducciones, elementos de instalaciones eléc

PUENTES DE POLIMEROREFORZADO CON FIBRAS

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La #istoria de los plásticos podría iniciarse en $%&' con la vulcanioma por #arles *ood+ear. n $%- Par/er patenta la par/esitceluloide. n $%-' 0+att descubre el celuloide. n $'1 2ae/elandba3uelita, primer polímero sintético, + así #asta nuestros días.

PUENTES DE POLIMEROREFORZADO CON FIBRAS

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Los PR4 se empezaron a utilizar en la industria aeronáutica desde la décadpero +a en este silo se están empezando a utilizar en los pro+ectos de pu5esde la construccin del primer puente de polímeros en 6sturias en 78, e#ec#o realizaciones en otros sitios como :adrid o uenca, entre otros.

;uelen ser estructuras #íbridas, donde se combinan elementos tradicionales cmateriales. n eneral son de dos tipos!

<Las 3ue el tablero superior es de PR4 3ue se apo+a sobre vias de ac

de #ormin.<Las 3ue las vias son de PR4 + sobre ellas apo+a un tablero tradarmado, madera)

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LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOSPUENTES REFORZADOS CON FIBRAS

  VENTAJAS•Liereza•levada resistencia + riidez específica•*ran resistencia a la corrosin + aentesambientales•2aja conductividad térmica

•=o producen interferencias en campos electro>manéticos•*ran libertad de formas, tama9os + dise9os 

DESVENT<levado precio inicial (necesario utoda la vida)<5eradacin de sus propiedades ae?cesivamente altas, especialmentpolimérica ($@)

<Anercia del sector <4alta de e?periencia<Ane?istencia de normas + recomen<:al comportamiento en caso de in

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EJEMPLOS DEPUENTES

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Pasarela en Lleida s 6B. &% m de luz. Cnperfiles pultruídos de

Pasarela en Dumaia, sobre el río=arrondo. 7% m de luz. structurami?ta acero

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Puente sobre autovía del antábric($E$&E$&E$) Bias fibra carbonofibra vidrio

arretera :$$$>4uente del ;az (:adrid).&8 m ($E$8E$) Bias carbono>vidrio.ncofrado perdido fibra vidrio

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Pasarela en 6lmu9écar (:fibra carbono, infusin. Pe

Pasarela sobre el F"car (uenca) 7$- m(17E17E17) Tipoloía banda tesa $- cablesfibra carbono>epo?i Tablero dovelas

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structuras #íbridas dtableros convenciona2ride, Birinia, G;6

Primer puente #íbrido en spa9a. 6utovía del antábrico. 6sturias.78. Losa de #ormin.

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Pasarela de Holdin. 5inamarca.$''1. 8 m de luz. Peso total $&toneladas. Plástico reforzado confibras

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REFORZAMIENTO DEESTRUCTURAS CON FIBRA

CARBONO

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¿PORQUÉ REFORZAR?

 6ctualizacin a nuevos relamentos

 ambio de uso resultante en incremento de caras

 5ise9o inadecuado

 rrores + defectos en la construccin

 5a9os estructurales por eventos accidentales (sismos)

 orrosin en el acero de refuerzo

 liminacin total o parcial de elementos estructurales e?istentes

1950 2010

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TIPOS DE INTERVENCIÓN

Preventiva

•  Disminuir la vulnerabilidad de los elementos de la

•   Actualización por nuevas cargas o reglamentos vig

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TIPOS DE INTERVENCIÓN

Correctiva

•  Restituir condiciones originales en elementos da!"uego# ambientes agresivos# sismos# etc$%

•   &e'orar comportamiento

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

Arriostramientos MPantallas en Concreto Reforzado

1 2

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

Encamisados en Concreto Encamisados en A

3 4

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

Placas Metálicas

Adición de Perfiles Met

5

6

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

Contrafuertes Postensado Exter

!

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

Materiales Com$

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

%isi"adores de Ener&'a

1(

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

Aislamiento )'smico

11

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SISTEMAS DE REFORZAMIENTO ESTRU

($ Arriostramientos met)licos

*$ Pantallas en concreto re"orzado

+$ Encamisado en concreto re"orzado

,$ Encamisado met)lico

-$ Platinas met)licas

.$ Adición de per"iles met)licos

/$ Contra"uertes0$ Postensionamiento e1terno

2$ &ateriales Compuestos 3RP

(4$ Disipadores de energ5a

(($ Aislamiento s5smico&odi"ican la respuesta

de la estructura

6ncrementan la resis

la rigidez de la estru

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+   =

+   =

 3ibras &atriz

!Pol5mero%3RP

;on materiales compuestos a base de polímeros reforzadfibras

!369ER RE6N3:RCED P:;<&ER%

¿QUÉ SON LOS MATERIALESCOMPUESTOS FRP?

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4ibras! Proveen resistencia + riidez (vidrio, aramida, carbo

:atriz (polímero)! Provee proteccin, confinamiento + distrib

esfuerzos en todas las fibras. M N a 7N Om (micrones)

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3ibras m)s comunes=

Bidrio (*4RP), 6ramida (64RP), arbono (4RP)

60,000

50,000

40,000

30,000

20,000

10,000

0

    E   s    f   u   e   r   z   o    (    k   g    /   c   m    2    )

Deformación (%)

0 1 2 3 4 5

Virio!ramia "ar#ono$asa&o"ar#on (u&ra'a&o móuo!cero f 4200 kg/cm2

¿EN DONDE SE UTILIZAN LO

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6ndustria automotr5z$$$

Deportes$$$$

¿EN DONDE SE UTILIZAN LOMATERIALES COMPUESTOS?

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6ndustria Aeroespacial$$

n la fabricacin de aviones

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9:E6N> /0/=

-4 ? de su peso es de

materiales compuestos

A6R9@S A +04= *- ? de su peso es de materiales

compuestos

n la fabricacin de aviones...

n la construccin de

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n la construccin de...

Puentes ve#iculares deelementos 4RP prefabricados

n la construccin de

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Puente c!"#nte A!$e%&e!'() Sct!#n') **+ ,) *--.

n la construccin de...

Puentes peatonales con 4RPs prefabricados

n la construccin de...

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Puente 2radberr+

structuras reforzbarras de refuerz

specialmente usadas enambientes aresivos

EN EL REFUERZO DE ESTRUCTURAS E/ISTENT

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EN EL REFUERZO DE ESTRUCTURAS E/ISTENT

omo refuerzo e?ternamente ad#erido a elementoestructurales

4ibra de arbono

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VENTAJAS DE UN FRP CON FIBRA DE CARBONO

"*+

-u #a.o eso

5 eces ms igeacero

+esis&en&es a a

Eec&romagn&ic

-u a&a resis&encia 

-u ers&ies&ies en m&ies aicaciones

+aiez en a coocación

30,000 kg/cm2

FRP VS REFORZAMIENTO CON ACERO

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 – 2ajo costo de materiales –  6lto costo de instalacin – :ediano tiempo de instalacin – Presenta corrosin – Pesado –  6lto costo de mantenimiento

FRP VS REFORZAMIENTO CON ACERO

Acero –  6lto costo de materiales – 2ajo costo de instalacin

 – orto tiempo de instalac – =o presenta corrosin – Lieros (no aumentan la

modifican la ar3uitectura – 2ajo costo de mantenim

3RP

ESTRUCTURAS ¿REFORZADAS?

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ESTRUCTURAS ¿REFORZADAS?

Corrosión en los cables del

postensado

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ESTRUCTURAS ¿REFORZADAS?

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QGrs :eier, :P6, 0 %- 5ubendorf>Duric#, ;itzerland

Se $#1#n en "%#n c#nt2'#' 'e2n3e1t2"#c24n # n23e! ,un'2#!

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DISE5O POR FLE/IÓN6 ACI 7

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Aplicación N

!Near Sur"ace &

Aplicación e1ternamente aderida

DISE5O POR CORTANTE6 ACI 7

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 "  B 4$0-

Aderido en "orma de @

 "  B 4$0-

Aderido latera

 "  B 4$2-

Completamente envuelto

f 

f fefvf 

s

)cossen(df AV

+=

CONFINAMIENTO6 ACI

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Aumento de capacidad a carga a1ial

Aumento en la resistencia a cortante

Aumento de resistencia a "le1ión 7 ductilidad

Con"inamiento de traslapes

REFORZAMIENTO DE CONE/IONES) AC

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 REFORZAMIENTO DE CONE/IONES) AC

 REFORZAMIENTO DE CONE/IONES) A

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AL9UNOS PROYECTOS E/ITOS

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ESTRUCTURAS REFORZADAS00

AL9UNOS PROYECTOS E/ITOSESTRUCTURAS REFORZADAS

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ESTRUCTURAS REFORZADAS00

AL9UNOS PROYECTOS E/ITOSESTRUCTURAS REFORZADAS

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ESTRUCTURAS REFORZADAS00

AL9UNOS PROYECTOS E/ITOSESTRUCTURAS REFORZADAS

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ESTRUCTURAS REFORZADAS00

AL9UNOS PROYECTOS E/ITOSESTRUCTURAS REFORZADAS

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ESTRUCTURAS REFORZADAS00

AL9UNOS PROYECTOS E/ITOSESTRUCTURAS REFORZADAS

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ESTRUCTURAS REFORZADAS00