Libro calabera

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE SEVILLA DEPARTAMENTO DE MECÁNICA DE LOS MEDIOS CONTINUOS GRUPO DE ESTRUCTURAS

ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN REFORZADAS CON FIBRAS DE CARBONO

AUTOR: PEDRO GALVÍN BARRERA TUTOR: FERNANDO MEDINA ENCINA

Sevilla, Diciembre 2002

A mi familia. A Ana.

Quiero dar las gracias de manera muy especial al Grupo de Estructuras de la Universidad de Sevilla. AFernando Medina por su tiempo, ánimo e inspiración.

ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN REFORZADAS CON FIBRAS DE CARBONO
1.- Objetivos del proyecto 2.- Introducción a las estructuras de hormigón reforzadas con fibras de carbono 3.- Estudio de los elementos del sistema 3.1.- Comportamiento de los materiales 3.1.1.- Fibras 3.1.1.1.- Descripción de las fibras 3.1.1.2.- Propiedades de las fibras 3.1.2.- Adhesivo3.1.2.1.- Descripción del adhesivo 3.1.2.2.- Propiedades del adhesivo 3.1.3.- Hormigón y acero 3.2.- Puesta en obra 4.- Comportamiento de las piezas reforzadas 4.1.- Axil y flexión 4.1.1.- Resultados de los ensayos y discusión 4.1.2.- Métodos de cálculo 4.1.2.1.- Método de cálculo de Sika 4.1.2.2.- Investigación de Grace para refuerzo de la región de momento negativo con tejido de fibras (2001)4.1.2.3.- Método general para el diseño de vigas reforzadas con FRP 4.1.2.4.- Resultados 4.1.2.4.1.- Resultados según Sika 4.1.2.4.2.- Resultados según Grace 4.1.2.5.- Discusión 4.2.- Columnas reforzadas con FRP 4.2.1.- Resultados de los ensayos y discusión 4.2.2.- Métodos de cálculo 4.2.2.1.- Investigación de Fam y Rizkalla (2001) 4.2.2.1.1.- Modelo de confinamiento de Mander (1988) 4.2.2.1.2.-Presión de confinamiento variable 4.2.2.1.2.1.- Núcleo de hormigón 4.2.2.1.2.2.- Tubo de FRP 4.2.2.1.2.3.- Compatibilidad de desplazamientos radiales 4.2.2.1.3.- Parámetros del material 4.2.2.1.4.- Método incremental propuesto 4.2.2.1.5.- Criterio de fallo 1 2 6 6 6 6 8 9 9 10 11 13 16 16 16 24 24 29 32 35 35 38 40 42 42 46 46 46 47 47 48 49 50 51 52

4.2.2.2.- Investigación de Chaallal y Shahawy(2000) 4.2.2.2.1.Diseño de columnas reforzadas con tejido de fibras 4.2.2.3.- Método de cálculo de Sika 4.2.2.4.- Investigación de Mirmiran (1996) 4.2.2.5.- Resultados 4.2.2.5.1.- Resultados según Fam y Rizkalla 4.2.2.5.2.- Resultados según Chaallal y Shahawy 4.2.2.5.3.- Resultados según Sika 4.2.2.5.4.- Resultados según Mirmiran 4.2.2.6.- Discusión 4.3.- Comportamiento de la unión 4.3.1.-Resultados de los ensayos y discusión 4.3.2.- Métodos de cálculo 4.3.2.1.- Investigación de El-Mihilmy y Tedesco (2001) 4.3.2.1.2.- Metodología propuesta 4.3.2.1.2.- Ecuaciones simplificadas 4.3.2.2.- Investigación de Malek, Saadatmanesh, y Ehsani (1998) 4.3.2.2.1.- Tensión tangencial 4.3.2.2.2.- Tensión normal de deslaminación 4.3.2.2.3.- Efecto de la concentración de tensiones tangenciales sobre lastensiones debidas a la flexión 4.3.2.2.4.- Efecto de las grietas de flexión 4.3.2.3.- Ecuaciones de Roberts (1989) 4.3.2.4.- Resultados 4.3.2.4.1.- Resultados según El-Mihilmy y Tedesco 4.3.2.4.2.- Resultados según Roberts 4.3.2.5.- Discusión 4.4.- Cortante 4.4.1.- Resultados de los ensayos y discusión 4.4.2.- Métodos de cálculo 4.4.2.1.- Investigación de Chaallal, Shahawy y Hassan (2002)4.4.2.1.1.- Formulación analítica 4.4.2.1.2.- Contribución del refuerzo de FRP 4.4.2.2.- Investigación de Deniaud y Cheng (2001) 4.4.2.2.1.- Formulación analítica 4.4.2.2.2.- Contribución del refuerzo de FRP 4.4.2.3.- Método de cálculo de Sika 4.4.2.4.- Investigación de Malek y Saadatmanesh (1998) 4.4.2.4.1.- Formulación analítica 4.4.2.4.2.- Contribución del refuerzo de FRP 4.4.2.6.- Investigación deTriantafillou (1998) 4.4.2.6.1.- Formulación analítica 4.4.2.6.2.- Contribución del refuerzo de FRP

53 53 55 57 60 60 72 73 74 76 79 79 84 84 88 89 90 90 93

97 98 100 101 101 104 105 109 109 113 113 114 115 117 117 118 120 121 121 122 126 126 127

4.4.2.7.- Resultados 4.4.2.7.1.- Ecuaciones de Chaallal, Shahawy y Hassan 4.4.2.7.2.- Ecuaciones de Deniaud y Cheng 4.4.2.7.3.- Ecuaciones de Sika...