materiales compuestos refuerzos estructurales g-landa.ppt

Upload: guillermo-landa

Post on 29-Oct-2015

46 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE LA CONSTRUCCIN ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS

    CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA

    ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE EL REFUERZO A CORTANTE DE ESTRUCTURAS DE HORMIGON

    MEDIANTE MATERIALES COMPUESTOS

    GUILLERMO LANDA AVILES

    DIRECTORES JOAN RAMON CASAS RIUS

    GONZALO RAMOS SCHNEIDER

  • Introduccin

    Al paso del tiempo las estructuras de hormign se deterioran; se incrementan sus solicitaciones de carga se servicio; los cdigos estructurales son cada vez ms exigentes.

    Por lo que la industria de la construccin necesita:

    Implementar nuevas especificaciones, materiales y mtodos constructivos.

    Prever fallas prematuras a causa de un mal desempeo.

    Incrementar la capacidad resistente y ductilidad estructural.

  • Para atender las iniciativas de rehabilitar y reparar estructuras se requiere desarrollar nuevas tcnicas que atiendan los siguientes aspectos:

    Proteccin Mantenimiento

    Refuerzo Reparacin

    Lo cual implica realizar estudios sobre el refuerzo de estructuras frente a las acciones por esfuerzos a flexin, cortante y torsin.

    Esta tesis plantea especficamente el estudio del refuerzo a cortante en estructuras de hormign.

  • Objetivo General

    El objetivo de la tesis es crear una metodologa para caracterizar, analizar y aplicar nuevos materiales compuestos como refuerzo a cortante de estructuras de hormign.

  • Objetivos Especficos Describir los tipos de materiales compuestos.

    Conocer las aplicaciones como refuerzo estructural de los materiales compuestos.

    Caracterizar los materiales compuestos a usar como refuerzo a cortante.

    Definir un modelo experimental de ensayo a cortante.

    Plantear una metodologa de estudio de los distintos tipos de ensayo a cortante en hormign.

    Determinar el desempeo de los compuestos como refuerzo a cortante.

    Proponer nuevas lneas de investigacin.

  • Refuerzo y Reparacin En la ltima dcada, ha adquirido fama mundial el uso de materiales avanzados o materiales compuestos en la ingeniera civil. Los materiales compuestos se han empleado exitosamente en la industria aeronutica. Estos materiales estn formados por fibras muy resistentes tales como: fibra de vidrio, carbn o aramida, las que a su vez estn unidas por una resina epxica o polister.

  • La aplicacin de materiales compuestos

    Este trabajo se limita a la aplicacin de dos tipos de materiales compuestos: uno de tipo rgido y otro de tipo flexibles.

    Fibras de Carbono (Flexible)

    Fibras Orgnicas de Aramida (rgida)

    La aplicacin de los materiales compuestos como refuerzo de estructuras de hormign, presenta cada vez ms ventajas frente a la aplicacin del acero de refuerzo.

    La industria qumica actualmente disea materiales compuestos con caractersticas y propiedades que requiere la industria de la construccin.

  • Definicin de Materiales Compuestos

    1 2

    Orientacin de las fibras 3

    Lmina con fibras unidireccionales de refuerzo

    Resinas reforzadas con partculas o fibras cortas

    Materiales bicomponente Resina-Fibra

    Vtotal = Vf + Vm Vtotal = 1

  • Fibras previa a la impregnacin de resina

    1 mm 0,5 mm

    Disposicin plana aleatoria de fibras

    Tejidos de mechas fibras continuas

  • Hiptesis de Compuestos Laminares Para poder plantear de manera terica los esfuerzos que se transmiten, es necesario apoyarse en las siguientes hiptesis:

    La matriz y la fibra se comportan como materiales elsticos.

    La interfase es infinitamente delgada

    La unin entre la fibra y la matriz es perfecta, lo cual implica que

    no hay discontinuidad en la deformacin a travs de la interfase.

    El material cercano a la fibra tiene las mismas propiedades que

    el material en forma bruta.

    Las fibras estn ordenadas en una disposicin repetitiva o regular.

    E = Ef Vf + Em (1-Vf) Regla de mezclas

  • Caracterizacin de materiales compuestos

    Lmina de FRP Aramida Lmina de FRP Carbono

  • Ensayos a Traccin

    Prensa Servo-hidrulica.

    Sistema de sujecin Mordazas que sujetan la lmina por ambos extremos

    Probeta previa al ensayo a traccin (FRP carbono)

  • TABLA DE RESULTADOS DE ENSAYOS A TRACCIN DE FIBRAS DE ARAMIDA

    Probeta

    Seccin m2

    Deformacione

    s 1 X 10-6 m/m

    Carga max. kN

    Deformacin Lineal

    Carga de Rotura.

    kN

    Tensin

    MPa

    Mdulo de Elasticidad

    GPa

    Ara-23-3 A 1 X 10-4 11.699 60,54 73,74 605 51,75

    Ara-23-P6 1 X 10-4 12.207 60,47 70,93 605 49,54

    Ara-24-P3 1 X 10-4 11.608 60,81 71,98 608 52,38

    Ara-25-P3 1 X 10-4 11.982 60,45 71,74 604 50,45

    Ara-02-P2 1 X 10-4 11.689 58,11 71,14 581 49,71

    Ara-02-P4 1 X 10-4 11.662 58,05 71,80 581 49,78

    Ara-03-P3 1 X 10-4 11.628 58,02 68,86 580 49,90

    Ara-04-p2 1 X 10-4 11.526 57,33 68,46 573 49,74

    Valor Medio 11.750 59,22 70,96 592

    50,41

    Desviacin Estndar

    227,40 1,46 1,75 14,6 1,07

    Coeficiente de Variacin

    1,94% 2,47% 2,47% 2,47% 2,13%

  • Grfica Ensayo a Traccin FRP Aramida Carga / Micro-Deformacin

    Carga (kN) / MicroDeformaciones

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

    Ensayo Ara-25-P3

  • RESULTADOS DE ENSAYOS ATRACCIN DE FIBRAS DE CARBONO (TFC) Probeta

    Ancho

    cm

    Seccin m2

    Deformaciones 1 X 10-6 m/m

    Carga kN de Rotura

    Tensin MPa

    Modulo Elstico GPa

    Car04p2 3,000

    2,3 X 10-5 12.200

    18,17

    774

    63,43

    Car05p4 3,000

    2,3 X 10-5 11.660

    20,700

    882

    75,61

    Car08p4 3,000

    2,3 X 10-5 9.769

    22,53

    959

    98,22

    Car09p2 3,000

    2,3 X 10-5 9.794

    20,68

    881

    89,92

    Car14p4 3,200

    2,5 X 10-5 6.671

    18,30

    731

    109,53

    Car14p6 2,635

    2,1 X 10-5 6.623

    14,10

    684

    103,23

    Car15p4

    2,000

    1,6 X 10-5 6.624

    12,10

    773

    116,69

    Car15p5

    1,550

    1,2 X 10-5 8.750

    12,27 1011

    115,59

    Car18p2

    2,000

    1,6 X 10-5 11.249

    12,74

    814

    72,35

    Car18p4

    2,050

    1,6 X 10-5 6.800

    9,27

    578

    84,96

    Car18p6

    2,000

    1,6 X 10-5 10.860

    14,44

    922

    84,94

    Valor Medio

    9.182

    15,94

    819

    92.22

    Desviacin Estndar

    2.198

    4,33

    128

    17,92

    Coeficiente de Variacin

    23,94%

    -

    15,62%

    19,43%

  • Grfica Ensayo a Traccin FRP Carbono Carga kN / Micro-deformaciones

    Carga (kN) / Microdeformaciones

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    0 2000 4000 6000 8000 10000

    Ensayo a traccin en lmina de fibra de Carbono Car15-P5

  • Refuerzo con lminas de FRP

    Bloque de Arcilla

    Lmina de FRP

    Carga

    d

    W

    L

    Investigaciones previas en mampostera y

    hormign

    (Ehsani, Saadatmanesh, Al-Saidy 1997)

    Tumialan, Nanni (2000)

    (Beber; Campos; Campagnolo, 2000)

  • Resultados de investigaciones previas de refuerzo a Cortante mediante materiales compuestos

    15 10 5 0

    20

    0

    Carga kN

    15

    10

    5 Tejido a 45

    Tejido a 90

    Desplazamiento mm 12

    200

    0 2 0 10 8 6 4

    Carga kN 100

    50

    150

    250

    FS RS90 RS135 US

    Flecha en centro luz (mm)

    Lmite Elstico

    FS. Viga con refuerzo normal de estribos de acero. RS90. Viga con refuerzo Vertical de CFRP. RS135. Viga con refuerzo de CFRP a 45. US. Viga con refuerzo insuficiente de estribos de acero.

    Grfico comparativo del comportamiento elstico de acuerdo a la orientacin del FRP en mampostera.

    (Ehsani, Saadatmanesh, Al-Saidy 1997)

    (O. Chaallal, 1998)

  • Aplicaciones en estructuras

    Reparacin de daos por impacto

    Perdidas seccin transversal en

    columnas

  • Definicin de la metodologa experimental

    Tensiones en el extremo de una viga

    A

    C Vcompresin

    Vpasador T

    R = Vtotal = Vc + Vf + Vp

    Vfriccin

    Cortante en viga fisurada

  • Refuerzo externo en vigas

    a q

    Z Refuerzo a cortante con FRP adherida perpendicularmente a la fisura

    Fisura

    q

    Z Fisura Refuerzo a cortante con FRP adherida a 45 con respecto a la fisura

  • Justificacin del modelo experimental Refuerzo a Cortante

    Viga de hormign bajo cargas concentradas

    Zona de estudio experimental

  • Aplicacin del refuerzo externo

    Viga con refuerzo externo a cortante

    Zona de estudio experimental

  • Descomposicin de fuerzas

    Elemento 1

    Elemento 2

    Descomposicin de la fuerza cortante externa

    Efectos sobre la lmina de FRP adherida al hormign

    Fisura

  • Analoga del cizallamiento

    Deslizamiento entre elementos.

    Fisura

    Paso previo a la concepcin de la geometra de modelo

  • Geometra del modelo

    30 cm

    30 cm

    10 cm

    10 cm 5 cm

    Preensayos

  • Geometra definitiva

    Probeta tipo Sano

    Entalles con 5 cm de profundidad

  • Modelo experimental carga vertical para generar el esfuerzo cortante

    Apoyos de placas de acero en piezas

    laterales

    Transductor LVDT

    Fuerzas para contrarrestar la abertura de las piezas de hormign en la base.

    Banda extensomtrica

    Lminas de FRP

  • Ensayo a cortante en probeta monoltica sana

    Placa de Acero de Distribucin de Carga sobre el tercio central de la probeta Transductor

    LVDT

    Aplicacin de carga vertical

  • Monoltico Sano Reforzado

    Aplicacin de carga

    Fibras de Refuerzo Transductor LVDT

  • Ensayo monoltico Reparado

    Aplicacin de carga

    Friccin en los planos de Cortante entre los bloques de hormign

    Banda extensomtrica

    Transductor LVDT

  • Esquema de ensayos a traccin indirecto

    PROBETAS MONOLITICAS

    Aplicacin de cortante por

    traccin indirecta

    Aplicacin de cortante en

    probetas reparadas

    Aplicacin de carga vertical sobre barra de acero longitudinal-mente a la probeta

    Zona de tensiones fisura por traccin indirecta.

    Apoyos de madera

  • Ensayo TRI-Unin

    Unin lisa entre los elementos unidos

    Aplicacin de la fibra de refuerzo en ambos elementos tanto delante como atrs.

  • Desarrollo Experimental

    Ensayos a Cortante con Refuerzo Externo

    Campaas experimentales Carbono y Aramida

    Probetas Monolticas

    compuestas por un solo elemento

    Probetas TRI - Unin

    (compuestas por tres elementos)

  • Ensayos Tipo Aramida y Carbono

    MON-SAN Probetas

    monolticas sanas (sin fisuras) sin

    refuerzo exterior de FRP

    MON-REF Probetas

    monolticas sanos (sin fisuras) con

    refuerzo exterior de FRP

    MON-REP Probetas

    monolticas fisuras reparadas con

    refuerzo exterior de FRP

    TRI-UNION Probetas

    Elementos sin friccin granular con refuerzo exterior de

    FRP

  • Ensayos Series Monoltico Reparado Carbono

    Series de ensayos Monoltico-Reparado con friccin nter granular en los planos de cortante

    Monoltico Reparado con fibras orientadas a

    45 MON-REP 45

    Monoltico Reparado con fibras orientadas

    Horizontalmente MON-REP H

    Monoltico Reparado con fibras orientadas

    Verticalmente MON-REP V

  • Ensayos de la serie TRI-Unin Carbono

    Probetas sin friccin nter granular TRI-Unin

    Refuerzo en X a 45 sin friccin

    Intergranular TRI-Unin X

    Refuerzo Vertical sin friccin

    Intergranular TRI-Unin V

    Refuerzo Horizontal sin friccin

    Intergranular TRI-Unin H

    Refuerzo a 45 sin friccin

    Intergranular TRI-Unin 45

  • Preparacin e Instrumentacin de Probetas Campaa Aramida

    Las entallas realizadas en las probetas guan la trayectoria de las fisuras a cortante

    Probeta monoltica reforzada e instrumentada

  • Preparacin e Instrumentacin de Probetas Campaa Carbono

    Preparacin superficial de Probetas Monolticas

    previamente a la aplicacin del refuerzo externo

    Probetas Monolticas reforzadas

  • Instrumentacin

    Dentro del crculo se seala una de las galgas orientadas con eje longitudinal de las mechas de las lminas de carbono.

  • Control por Desplazamiento de pistn

    Ensayos a traccin para caracterizar lminas de

    FRP

    Ensayos a Cortante en elementos de hormign

    reforzados con FRP

    Prensa de servo-control hidrulico

  • Resultados Experimentales Sistema Aramida

    -1000 0 1000 2000

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    G a l g a 1 + G a l g a 2 Q G a l g a 3 O G a l g a 4 D G a l g a 5 G a l g a 6 X

    4

    5 6

    3 1

    2

    Monoltico Reparado a 45 Probeta No. 04

    Car

    ga k

    N

    Microdeformaciones

    Carga VS Micro-Deformacin

  • Probeta despus del ensayo Mon-Rep 45

  • Aramida

    -500 -250 0 250 500 750 1000 1250 1500

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    -500 0 500 1000 1500

    0

    10

    20

    30

    -500 0 500 1000 1500

    0

    10

    20

    30

    -500 0 500 1000 1500

    0

    10

    20

    30

    G a l g a 1 + G a l g a 2 Q G a l g a 3 O G a l g a 4 D

    Ara-Tri.Unin 45 No.04

    Microdeformaciones

    Car

    ga k

    N

  • Probeta despus del ensayo Tri-Unin 45

  • Aramida Carga

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    CARGA MXIMA. (kN) DEL SISTEMA ARAMIDA

    Sano Ref 45

    Rep 45

    Tri-Unin 45

    Series Monolticas Series TRI-Unin

  • Aramida Rigidez K

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    PENDIENTE K DE RIGIDEZ (kN/mm) SISTEMA ARAMIDA

    Sano Ref 45

    Rep 45

    Tri-Unin 45

    Series Monolticas Series TRI-Unin

    Pendiente K = Carga / Def .

    Carga

    Deformacin

  • Aramida Microdeformaciones

    0

    200

    400

    600

    800

    1.000

    1.200

    1.400

    MICRO-DEFORMACIONES PROMEDIO DEL SISTEMA ARAMIDA

    Ref 45

    Tri-Unin 45

    Rep 45

    Series Monolticas Series TRI-Unin

  • Resultados Campaa Experimental Aramida

    Serie De

    Ensayo

    Carga Mxima

    kN

    Rigidez K

    kN/mm

    Micro- Deform. Laminar

    me

    Esfuerzo Laminar

    MPa

    Carga Laminar

    kN

    Carga Transferida

    kN

    % Carga

    Vertical transferida

    a las fibras

    Mon Sano

    268,50 699 - - - - -

    Mon Ref

    256,21 650 725 36,55 3,65 20,65 8

    Mon Rep

    113,45 212 1.213 61,15 6,11 35,74 32

    TRI Unin

    39,55 246 1.047 52,78 5,28 29,32 74

  • Relacin de fuerzas verticales (Aramida)

    Relacin de Fuerzas Verticales en Mon-Rep 45 Aramida

    Descripcin de la contribucin fuerzas en el ensayo Fuerza (kN) %

    Fuerza de rozamiento 73,82 65

    Carga vertical tomada por las lminas de refuerzo 35,74 32

    Carga tomada por las tensiones transversales de lminas y resina (mecanismo a flexin de bandas) 3,89 3

    Relacin de Fuerzas Verticales en Tri-Unin 45 Aramida

    Descripcin de la contribucin fuerzas en el ensayo Fuerza (kN) %

    Fuerza de rozamiento 6,34 16

    Carga vertical tomada por las lminas de refuerzo 29,32 74

    Carga tomada por las tensiones transversales de lminas y resina (mecanismo a flexin de bandas) 3,89 10

  • Resultados Experimentales Sistema Carbono

    -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    -500 0 500 1000 1500 2000

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    G a l g a 1 + G a l g a 2 Q

    Car

    ga k

    N

    Microdeformaciones

    Car-Mon-Ref 45 No. 01

  • Probeta despus del ensayo Carbono Mon-Reforzado 45

  • Probeta despus del ensayo Carbono Mon-Reparado 45

    -500 0 500 1000 1500 2000 2500

    0

    30

    60

    90

    120

    150

    180

    0 1000 2000

    0

    30

    60

    90

    120

    150

    180

    G a l g a 1 + G a l g a 2 Q

    Car-Mon-Rep 45 No. 01

    Car

    ga k

    N

    Microdeformaciones

    1 2

  • Probeta despus del ensayo Carbono Mon-Rep 45

  • Car-Tri-Unin 45

    -500 0 500 1000 1500 2000 2500

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -500 0 500 1000 1500 2000 2500

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    G a l g a 1 + G a l g a 2 Q

    Car-Tri-45 No.02

    Car

    ga k

    N

    Microdeformaciones

    1 2

  • Probeta despus del ensayo Carbono Tri-Unin 45

  • Car Tri-Unin Horizontal

    Car-Tri H

    1

    2

    -400 0 400 800 1200

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    -400 0 400 800 1200

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    G a l g a 1 + G a l g a 2 q

    Car

    ga k

    N

    Microdeformaciones

  • Probeta despus del ensayo Carbono Tri-Unin Horizontal

  • Carbono Carga

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    CARGA MXIMA (kN) DEL SISTEMA CARBONO kN Sano Ref

    45 Rep 45

    Tri-Unin 45

    Rep H

    Rep V

    Tri H

    Tri V

    Tri X

    Series Monolticas Series TRI-Unin

  • Carbono Rigidez

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    RIGIDEZ K (kN/mm) DEL SISTEMA CARBONO Tri-Unin

    45 Tri X

    Ref 45

    Rep 45

    Sano RepH

    RepV

    Tri V

    Tri H

    Series Monolticas Series TRI-Unin

  • Carbono Micro-Deformacin

    -1.000

    -500

    0

    500

    1.000

    1.500

    2.000

    2.500

    3.000

    MICRO-DEFORMACIONES DE SERIES DEL SISTEMA CARBONO

    m e Ref45 Rep 45 Rep

    H Rep

    V Tri-Unin

    45 Tri H

    Tri X

    Tri V

    Series Monolticas Series TRI-Unin

  • Resultados Campaa Experimental Carbono

    Serie de Ensayo

    Carga Mxima

    kN

    Rigidez K

    kN/mm

    MicroDef.Laminar

    me

    Tensin laminar

    MPa

    Carga laminar

    kN

    Carga transferida

    kN

    % Carga V Transfer. a fibras

    Mon-Sano 270,00 669 - - - - -

    Mon-Rep 45 322,00 682 1.517 140,00 8,77 24,80 8

    Mon-Rep 45 169,67 484 1.955 180,30 11,30 31,93 19

    Mon-Rep H 163,00 399 1.184 65,40 4,10 94,74 58

    Mon-Rep V 196,00 473 (-) 828 - - - -

    Tri-Unin 45 88,90 353 2.059 208,00 13,03 33,82 38

    Tri-Unin H 97,00 543 1.257 66,68 4,18 94,29 97

    Tri-Unin V 56,90 229 (-) 173 - - - -

    Tri-Unin 45 X 95,00 320 2.410 222,25 13,92 78,73 83

  • Relacin de fuerzas verticales (Carbono) Relacin de Fuerzas Verticales en Mon-Rep 45 Carbono

    Descripcin de la contribucin fuerzas en el ensayo Fuerza (kN) %

    Fuerza de rozamiento 88,33 52

    Carga vertical tomada por las lminas de refuerzo 31,93 19

    Carga tomada por las tensiones transversales de lminas y resina (mecanismo a flexin de bandas) 49,41 29

    Relacin de Fuerzas Verticales en Tri-Unin 45 Carbono

    Descripcin de la contribucin fuerzas en el ensayo Fuerza (kN) %

    Fuerza de rozamiento 6,34 7

    Carga vertical tomada por las lminas de refuerzo 33,82 38

    Carga tomada por las tensiones transversales de lminas y resina (mecanismo a flexin de bandas) 49,41 55

  • Comparacin de eficiencia entre campaas aramida y carbono

    Serie Aramida Carbono

    Carga Mx. kN

    Carga Vertical (kN)

    Transferida a las lminas

    Carga Mx. kN

    Carga Vertical (kN)

    Transferida a las lminas

    Mon-Rep 45 113,45 35,74 169,67 31,93

    Tri-Unin 45 39,55 29,32 88,90 33,82

  • Conclusiones Generales

    En el sistema de refuerzo externo Hormign-FRP el criterio condicional de la capacidad de resistencia es la baja resistencia superficial del hormign, comparada con la alta resistencia a traccin de los materiales compuestos.

    Los compuestos constituidos por lminas rgidas presentan limitaciones para ser aplicados en superficies que presenten curvaturas o cambios de direccin en los planos de contacto superficial.

    Las lminas rgidas puedes ser aplicadas rpidamente siempre y cuando las superficies sean planas.

  • Conclusiones Especificas 1

    Referentes a la caracterizacin de los compuestos: Los ensayos a traccin de las lminas de CFRP requieren cuidado

    en el corte del tejido y una aplicacin uniforme de la resina sobre el tejido para tener un laminado lo mas uniforme posible a lo largo del tejido.

    Las lminas de Carbono requieren ser instrumentadas colocando las bandas Extensomtricas (Galgas) antes de que la resina pierda fluidez a causa del proceso de polimerizacin.

    Las bandas extensomtricas y los filamentos deben tener una capa de resina entre stos y la fibra para impedir que la diferencia de potencial elctrico se vea modificada por la conductividad de las fibras de carbono.

  • Conclusiones Especificas 2

    Referente a los resultados experimentales: La caracterizacin de lminas de tejidos de fibra de carbono

    presento resultados de mayor fiabilidad frente a los ensayos de laminas rgidas de Aramida tanto en la forma de falla como en la obtencin de la resistencia mxima.

    La existencia de tejido transversal en las lminas de carbono favorece la ductilidad en el ensayo.

    Las tensiones generadas en las lminas de carbono aplicadas como refuerzo a cortante, en ningn caso superaron el 25% de la capacidad a traccin de CFRP.

  • Conclusiones Especificas 3 Referente a la aplicacin de los compuestos FRP: La aplicacin CFRP como refuerzo en forma vertical y doble

    refuerzo a 45, implica una deficiencia de la relacin (Carga vs Superficie adherida) del 42% y para el refuerzo horizontal una deficiencia del 17% comparando este tipo de refuerzos con respecto al refuerzo a 45 en los ensayos Tri-Unin.

    Los ensayos Tri-Unin son anlogos al refuerzo a cortante en el Efecto Dovela con juntas secas en ausencia de resina epxica entre dovelas, prescindiendo de llaves de cortante en las dovelas.

    Las lminas de carbono presentan una capacidad de carga a cortante promedio de 600 kN/m2 en los ensayos Tri-Unin 45.

    El refuerzo con lminas de tejidos de carbono presenta una mxima eficiencia orientndolas a 45 con respecto a las fisuras generadas a cortante.

  • Futuras Lneas de Investigacin

    En funcin de las ventajas y desventajas de los materiales compuestos se propone centrarse en futuras investigaciones, nicamente en compuestos de tejidos o compuestos unidireccionales de CFRP.

    Iniciar estudios sobre tcnicas de anclaje en extremos de las lminas de refuerzo para incrementar la capacidad resistente del refuerzo y desarrollar tensiones superiores al 25% de su capacidad a traccin.

    Iniciar estudios de refuerzo exterior a cortante en puentes de dovelas.

    Desarrollar campaas experimentales de refuerzo y reparacin mediante FRP en estructuras de hormign donde se realice anlisis dinmicos y otra lnea de investigacin que incluya ensayos a fatiga.

    Aplicar los mtodos numricos para la modelizacin de nuevas geometras estructurales a ensayar en laboratorio.

    Materiales Compuestos en Refuerzos Estructurales G-LandaSlide Number 1IntroduccinPara atender las iniciativas de rehabilitar y reparar estructuras se requiere desarrollar nuevas tcnicas que atiendan los siguientes aspectos:Objetivo GeneralObjetivos EspecficosRefuerzo y ReparacinLa aplicacin de materiales compuestosDefinicin de Materiales CompuestosFibras previa a la impregnacinde resinaHiptesis de Compuestos LaminaresCaracterizacin de materiales compuestosEnsayos a TraccinSlide Number 13Grfica Ensayo a Traccin FRP AramidaCarga / Micro-DeformacinSlide Number 15Grfica Ensayo a Traccin FRP CarbonoCarga kN / Micro-deformacionesRefuerzo con lminas de FRPResultados de investigaciones previas de refuerzo a Cortante mediante materiales compuestosAplicaciones en estructurasDefinicin de la metodologa experimentalRefuerzo externo en vigasJustificacin del modelo experimentalRefuerzo a CortanteAplicacin del refuerzo externoDescomposicin de fuerzasAnaloga del cizallamientoGeometra del modeloGeometra definitivaModelo experimentalEnsayo a cortante en probeta monoltica sanaMonoltico Sano ReforzadoEnsayo monoltico ReparadoEsquema de ensayos a traccin indirectoEnsayo TRI-UninDesarrollo ExperimentalEnsayos Tipo Aramida y CarbonoEnsayos Series Monoltico Reparado CarbonoEnsayos de la serie TRI-Unin CarbonoPreparacin e Instrumentacin de ProbetasCampaa AramidaPreparacin e Instrumentacin de ProbetasCampaa CarbonoInstrumentacinControl por Desplazamiento de pistnResultados ExperimentalesSistema AramidaProbeta despus del ensayoMon-Rep 45AramidaProbeta despus del ensayoTri-Unin 45Aramida CargaAramida Rigidez KAramida MicrodeformacionesResultados Campaa Experimental AramidaRelacin de fuerzas verticales (Aramida)Resultados ExperimentalesSistema CarbonoProbeta despus del ensayoCarbono Mon-Reforzado 45Probeta despus del ensayoCarbono Mon-Reparado 45Probeta despus del ensayoCarbono Mon-Rep 45Car-Tri-Unin 45Probeta despus del ensayoCarbono Tri-Unin 45Car Tri-Unin HorizontalProbeta despus del ensayoCarbono Tri-Unin HorizontalCarbono CargaCarbono RigidezCarbono Micro-DeformacinResultados Campaa Experimental CarbonoRelacin de fuerzas verticales (Carbono)Comparacin de eficiencia entre campaas aramida y carbonoConclusiones GeneralesConclusiones Especificas 1Conclusiones Especificas 2Conclusiones Especificas 3Futuras Lneas de Investigacin