Cálculo en agotamiento de secciones de fábrica reforzadas a flexión con láminas de FRP
DOI:
https://doi.org/10.3989/ic.15.005Palabras clave:
Refuerzo, material compuesto, FRP, estructuras de fábrica, análisis numéricoResumen
Las estructuras de fábrica apenas tienen capacidad para resistir tracciones lo que las hace vulnerables ante acciones desestabilizantes de tipo accidental, como terremotos, o cuando sufren daños que alteran su geometría, por ejemplo, por asientos diferenciales. En este trabajo se presenta un método para la comprobación en agotamiento de secciones de fábrica reforzadas a flexión con láminas de FRP. Está basado en el procedimiento de cálculo de la capacidad resistente de secciones de hormigón pero adaptado a las particularidades y condicionantes de las fábricas reforzadas. En esta propuesta se utiliza un diagrama de cálculo tensión deformación de la fábrica de tipo bilineal y se limita la deformación de cálculo del refuerzo teniendo en consideración ciertos aspectos que provocan que no pueda desarrollar toda su resistencia. En concreto, se propone un «coeficiente reductor por adherencia» que se determina a partir de una amplia base de datos con ensayos de flexión.
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Citas
(1) Bakis, C., Bank, L., Brown, V., Cosenza, E., Davalos, J., Lesko, J., Rizcalla, S., Triantafillou, T. (2002). Fiber-Reinforced Polymer Composites for Construction - State-of-the-Art Review. Journal of Composites for Construction, 6(2): 73-87. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2002)6:2(73)
(2) Celestini, G., Casadei, P. (2009, 22-24 Abril). Innovation on Advanced Composite Materials for Strengthening and Protection of Historical Masonry Structures. En Proceedings of Meccanica delle strutture in muratura rinforzate con compositi: modellazione, sperimentazione, progetto, controllo (pp. 184-191). Venezia: Edición de C. Gentilini.
(3) Credali, L. (2009, 22-24 Abril). L'impiego delle tecnologie FRP nel recupero strutturale di Edifici Storici. En Proceedings of Meccanica delle strutture in muratura rinforzate con compositi: modellazione, sperimentazione, progetto, controllo (pp. 208-223). Venezia: Edición de C. Gentilini.
(4) ACI. (2010). 440.7R-10 Guide for Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Unreinforced Masonry Structures. American Concrete Institute (ACI).
(5) CNR. (2004). CNR-DT 200/2004 - Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures. Rome: Consiglio Nazionalle delle Ricerche (CNR).
(6) CNR. (2012). CNR-DT 200 R1/2012 - Istruzioni per la Progettazione, l'Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l'utilizzo di Compositi Fibrorinforzati. Rome: Consiglio Nazionalle delle Ricerche (CNR).
(7) Albert, M.L., Cheng, R.J.J., Elwy, E.E. (1998). Rehabilitation of Unreinforced Masonry Walls with Externally applied Fiber Reinforced Polymers. Structural Engineering Report nº226. Alberta: Dep. of Civil & Environmental Engineering of University of Alberta.
(8) Velázquez-Dimas, J.I., Ehsani, M.R. (2000). Modeling Out-of-plane Behavior of URM Walls Retrofitted with Fiber Composites. Journal of Composites for Construction, 4(4): 172-181. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2000)4:4(172)
(9) Hamilton III, H.R., Dolan, C.W. (2001). Flexural Capacity of Glass FRP Strengthened Concrete Masonry Walls. Journal of Composites for Construction, 5(3): 170-178. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2001)5:3(170)
(10) Morbin, A. (2002). Strengthening Masonry Elements with FRP Composites. Structural Report CIES 02-23. Center for Infrastructure Engineering Studies (CIES). Rolla: University of Missouri-Rolla.
(11) Tan, K.H., Patoary, M.H. (2004). Strengthening of Masonry Walls Against Out-of-plane Loads Using Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement. Journal of Composites for Construction, 8(1): 79-87. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2004)8:1(79)
(12) Mosallam, A.S. (2007). Out-of-plane Flexural Behavior of Unreinforced Red Brick Walls Strengthened with FRP Composites. Composites. Part B: Engineering, 38(5-6): 559-574. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2006.07.019
(13) Barbieri, A. (2000). Interventi Strutturali su Edifici Storici in Muratura: Elementi Pressoinflessi, Rinforzati con Materiale Composito (Tesis Doctoral). Lecce: University of Lecce.
(14) Galati, N., Tumialan, G., Nanni, A. (2003). Arching Effect in Masonry Walls Reinforced with Fiber Reinforced Polymer (FRP) Materials. Structural Report CIES 03-33, Center for Infrastructure Engineering Studies (CIES). Rolla: University of Missouri-Rolla. PMCid:PMC1767904
(15) Accardi, M., Cucchiara, C., Faila, A., La Mendola, L. (2007, 16-18 Julio). CFRP flexural strengthening of masonry walls: experimental and analytical approach. En Proceedings of FRPRCS-8 Conference, CD - nºpaper: 347. Patras (Greece): University of Patras.
(16) Martínez, S. (2013). Comportamiento estructural de elementos de fábrica reforzados con materiales compuestos avanzados solicitados a flexión y flexocompresión (Tesis Doctoral). Madrid: Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid.
(17) Triantafillou, T.C. (1998). Strengthening of Masonry Using Epoxy-Bonded FRP Laminates. Journal of Composites for Construction, 2(2): 96-104. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(1998)2:2(96)
(18) Oller, E., Mari, A.R., Bellido, L. (2014). Dimensionamiento del refuerzo a flexión con laminados de polímeros reforzados con fibras (FRP) evitando su desprendimiento prematuro. Informes de la Construcción, 65(532), 519-531. http://dx.doi.org/10.3989/ic.12.087
(19) ACI. (2008). 440.2R-08 Guide for Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. American Concrete Institute (ACI).
(20) Hendry, A.W. (1998). Masonry materials in compression. En Structural Masonry (Second Edition), pp. 13-51. Macmillan Press Ltd. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-349-14827-1_2
(21) Tumialan, J.G., Gold, W.J., Galati, N., Prota, A. (2011). ACI Design Guide for Flexural and Shear Strengthening of URM Walls with FRP Systems. ACI Special Publication, 275.
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