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El uso de tiras de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) para el refuerzo a cortante de vigas de hormigón armado ha tenido mucho éxito. Las vigas estructurales pueden perder su capacidad de corte debido a influencias ambientales y errores de diseño y construcción, por lo que la restauración de dichas vigas es obligatoria. En algunos casos, la carga adicional puede requerir la modificación de la viga para aumentar su capacidad de acomodar la carga adicional.
El uso de NSM y EB para el refuerzo al corte de vigas de concreto reforzado con tiras de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) puede reparar y mejorar de manera efectiva la capacidad de corte de las vigas de concreto reforzado. Las tiras de CFRP no se corroen y son livianas, lo que las hace fáciles de instalar.
La protección contra la corrosión permite colocar tiras de CFRP sin necesidad de hormigón grueso. Están disponibles tanto epoxis como sistemas con mortero de cemento de alta calidad. Para todos los métodos de fortalecimiento, lo más importante es comprender cómo afecta el fortalecimiento a la estructura final.
Tabla de contenido
Método de refuerzo de cortante para vigas de hormigón.
El refuerzo de tiras de CFRP se basa en anclaje, pegamento epoxi y polímero reforzado con fibra de carbono. A continuación se muestran los procedimientos de mejora tanto para EB como para NSM utilizando tiras de CFRP.
Procedimiento de refuerzo EB CFRP
Las tiras de CFRP se pueden unir externamente a vigas de concreto reforzado en tres formas: envoltura de cara completa, envoltura de tres caras y envoltura de dos caras, como se muestra en la Figura 1. Además, las tiras de CFRP se pueden montar vertical u horizontalmente como se muestra en la Figura 1. 2. Para el polímero reforzado con fibra de carbono unido externamente, son posibles los siguientes pasos:
- Prepare la superficie de la viga, especialmente los lados.
- Aplicar epoxi a la superficie preparada
- Instalar laminado CFRP
- endurecer el epoxi
Procedimiento de refuerzo NSM CFRP
El detalle de los refuerzos montados en la superficie cercanos es un tema importante. Es necesario seleccionar la sección transversal y el adhesivo óptimos de FRP. El diseño debe considerar una distancia mínima entre rigidizadores adyacentes para evitar la propagación horizontal de grietas por hendimiento y una distancia mínima desde el borde del miembro para evitar efectos de hendimiento en el borde. El siguiente procedimiento se puede utilizar para el refuerzo por cortante NSM CFRP de vigas de hormigón.
- Vio ranuras en la cubierta de concreto en el costado de la viga. La profundidad depende del producto utilizado y de la profundidad de la cubierta de hormigón.
- Se recomienda limpiar la ranura después del corte con agua a alta presión de aproximadamente 100-150 bar.
- Si usa un sistema epoxi, las ranuras deben secarse antes de pegar. Cuando se utilicen cementosos, se recomienda humedecer la superficie existente al colocar el mortero de hormigón.
- Aplique pegamento a la ranura o aplique mortero de cemento a la ranura si es cementosa.
Dimensiones de la ranura para la técnica NSM
- La dimensión mínima de la ranura debe ser al menos 1,5 veces el diámetro de la barra de FRP.
- Cuando se utilizan barras rectangulares (tiras) de relación de aspecto grande, las dimensiones mínimas deben ser 3 veces el ancho de la barra y 1,5 veces la altura de la barra.
- En otros casos, las dimensiones mínimas de la ranura pueden ser el resultado de los requisitos de instalación en lugar de la ingeniería. Por ejemplo, el ancho de la ranura puede estar limitado por un tamaño mínimo de hoja y la profundidad de una cubierta de hormigón. Siempre se debe evitar cortar las barras de refuerzo existentes.
- Las dimensiones óptimas de la ranura pueden variar según las propiedades adhesivas, el tratamiento de la superficie de FRP, la resistencia a la tracción del concreto y el agregado de la superficie.
Espaciado de tiras NSM CFRP
El espacio entre los refuerzos de cortante de FRP no debe exceder l neto /2 o 600 mm
Ventajas de las tiras de CFRP
- El peso ligero de la fibra facilita su manejo sin tener que levantar el equipo en el campo.
- El área de la sección transversal, el peso muerto y la altura libre de la estructura cambian muy poco.
- aplicar inmediatamente
Desventajas de las tiras de CFRP
- Sin protección, el refuerzo es sensible al fuego y al impacto.
- Experiencia limitada con consultores de diseño, contratistas y clientes.
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