informe de columnas

Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE UNA VIGA DE
CONCRETO ARMADO, ENSAYADA A FLEXIÓN, REFORZADA
CON BARRAS DE FIBRA DE CARBONO

Luis Rodolfo Rosales Guzmán
Asesorado por el Ing. José Gabriel Ordóñez Morales

Guatemala, abril de 2008

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍAANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE UNA VIGA DE CONCRETO
ARMADO, ENSAYADA A FLEXIÓN, REFORZADA CON BARRAS DE FIBRA
DE CARBONO

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA
FACULTAD DE INGENIERÍA
POR:

LUIS RODOLFO ROSALES GUZMÁN
ASESORADO POR EL ING. JOSE GABRIEL ORDÓÑEZ MORALES

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL

GUATEMALA, ABRIL DE 2008

UNIVERSIDAD DESAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO

Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

VOCAL I

Inga. Glenda Patricia García Soria

VOCAL II

Inga. Alba Maritza Guerrero de López

VOCAL III

Ing. Miguel Ángel Dávila Calderón

VOCAL IV

Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz

VOCAL V
SECRETARIA

Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

TRIBUNAL QUEPRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO

Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

EXAMINADOR

Ing. Guillermo Francisco Melini Salguero

EXAMINADOR

Ing. Omar Enrique Medrano Méndez

EXAMINADOR

Ing. Claudio César Castañón Contreras

SECRETARIA

Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de SanCarlos de Guatemala, someto a su consideración mi trabajo de graduación
titulado:

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE UNA VIGA DE
CONCRETO ARMADO, ENSAYADA A FLEXIÓN, REFORZADA
CON BARRAS DE FIBRA DE CARBONO,

tema que me fuera asignado por la Dirección de Escuela de Ingeniería Civil, el
cinco de septiembre de 2006.

Luis Rodolfo Rosales Guzmán

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DEILUSTRACIONES

V

GLOSARIO

VII

JUSTIFICACIÓN

XI

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

XIII

RESUMEN

XV

OBJETIVOS

XVII

INTRODUCCIÓN

XIX

1. BARRAS DE FIBRA DE CARBONO
1.1 Historia

1

1.2 Definiciones

2

1.3 Ensayos y control de calidad del sistema de refuerzo

12

1.3.1 Caracterización de fibras

12

1.3.2 Caracterización de la resina epóxica

13

1.3.3Caracterización de las barras

14

1.3.3.1 Densidad

14

1.3.3.2 Porcentaje de volumen en fibra

15

1.3.3.2.1 Método de la disolución en ácido

15

1.3.3.2.2 Método directo

16

1.3.3.3 Determinación de las propiedades mecánicas de
tracción

16

1.3.3.3.1. Probeta de ensayo

17

1.3.3.3.2 Lengüetas de amarre

18

1.3.3.3.3 Procedimiento de ensayo

19

I

1.4Propiedades

20

1.4.1 Físicas

20

1.4.2 Mecánicas

20

1.4.3 Químicas

21

1.5 Componentes del sistema de refuerzo con barras de fibra
de carbono

23

2. APLICACIÓN DEL SISTEMA DE REFUERZO
2.1 Preparación previa a aplicación del sistema de refuerzo

25

2.1.1 Evaluación de las características y propiedades
requeridas por el sistema de refuerzo

25

2.1.2 Limpieza dela superficie de concreto

27

2.1.3 Espacio para colocación de barras

28

2.2 Secuencia de aplicación de los componentes del
sistema de refuerzo

29

2.2.1 Imprimación epóxica

29

2.2.2 Colocación de barras

30

2.2.3 Recubrimiento epóxico final

31

3. METODOLOGÍA
3.1 Investigación bibliográfica

33

3.2 Diseño del experimento

33

4. ELABORACIÓN DE VIGASMUESTRA
4.1 Características de vigas de concreto armado

35

4.2 Características de vigas de concreto armado,
reforzado con fibra de carbono

35

4.3 Materiales utilizados

35

4.4 Equipo utilizado

36

II

4.5 Dimensiones de las vigas

36

4.6 Diseño teórico estructural de las vigas

37

4.7 Diseño de refuerzo con barras de fibra de carbono

39

5. ENSAYOS DE...