Diseño de Refuerzo de vigas en EXCEL

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El desarrollo de diferentes tipos de refuerzos estructurales en el último tiempo se debe principalmente a la necesidad de realizar una compatibilización con las normas de diseño o una rehabilitación estructural frente a deterioros específicos.

El primero, mejor conocido en la literatura internacional como Structural Upgrading o Retrofit, involucra una adecuación de la estructura, ya sea por cambios en su uso, diferentes necesidades de diseño o actualización de normas.

Por otro lado, la rehabilitación estructural implica restituir la capacidad portante de una estructura dañada.

Para abordar esta problemática se han estudiado distintas tecnologías y tipos de refuerzo, entre ellos el uso de sistemas de refuerzo mediante materiales poliméricos reforzados con láminas continuas de fibra, FRP (Fiber Reinforced Polymer).

Este método ha ganado popularidad debido a la favorable relación capacidad/peso que posee y a la casi nula intervención arquitectónica que conlleva, con respecto a los métodos tradicionales.

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Estas fibras generalmente corresponden a fibras inorgánicas, como vidrio, carbono, u otros materiales. No obstante, las resinas poliméricas, utilizadas como matriz en este tipo de refuerzos, presentan limitaciones, tales como su mal comportamiento ante altas temperaturas, baja resistencia al fuego e inaplicabilidad en presencia de humedades altas. (Diseño de Refuerzo de vigas en EXCEL)

Debido a los posibles inconvenientes que conllevan las matrices en base a resinas del sistema FRP, se desarrolla una solución que utiliza materiales inorgánicos como matriz, en general mortero de cemento.

Además, a modo de mejorar la interacción de la fibra en la matriz cementícea, éstas se disponen en forma de malla o grilla de fibras, con las fibras orientadas en direcciones ortogonales.

Este sistema de refuerzo estructural se denomina FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix) y se define como un material compuesto por capas de matriz cementícea que incorporan mallas de fibras como refuerzo. (Diseño de Refuerzo de vigas en EXCEL)

Este sistema de refuerzo estructural tiene ventajas importantes, con respecto a su análogo con matriz orgánica, tales como:

– Compatibilidad con las propiedades químicas, físicas y mecánicas del hormigón armado.
– Matriz cementícea que, por su estructura de poros, permite el transporte de la humedad
dentro y fuera de la mezcla.
– Comportamiento compatible con la exposición a altas temperaturas y una resistencia
parcial al fuego.
– No altera significativamente las características arquitectónicas de los elementos reforzados
y posibilidad de restituir la condición original de la estructura si se requiere.

En este trabajo de título se aborda el diseño de refuerzos estructurales mediante compuesto por malla de fibra y matriz cementícea, FRCM, ya sea para recuperar la resistencia de una estructura dañada, o para mejorar el desempeño de una estructura inicialmente diseñada para otro uso o con un código de diseño actualmente obsoleto. Se detalla en forma sistemática el procedimiento

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