Tesis doctoral de Cristina Barris Peña
La corrosión del acero como refuerzo estructural en ambientes agresivos puede provocar deterioros importantes en las estructuras de hormigón armado. El uso de materiales compuestos de matriz polimérica (frp) emerge como alternativa al hormigón convencionalmente armado con acero debido a la mayor resistencia a la corrosión de dichos materiales. Sin embargo, las propiedades mecánicas de este tipo de barras ocasionan deformaciones y niveles de fisuración elevados en elementos de hormigón armados con frp. En consecuencia, los estados límites de servicio suelen gobernar el diseño de dichos elementos. el presente estudio investiga el comportamiento en servicio de vigas de hormigón armadas con barras de frp mediante un análisis teórico y experimental. Se presentan los resultados experimentales de veintiséis vigas de hormigón armadas con barras de material compuesto de fibra de vidrio (gfrp) y una armada con acero, todas ellas ensayadas a flexión de cuatro puntos. Las principales variables consideradas son el tipo de hormigón, la cuantía geométrica de armadura y la relación entre el canto útil y el canto total de la viga. Las principales medidas experimentales del estudio incluyen flechas, giros, curvaturas y deformaciones en ambos materiales, hormigón y armadura. los resultados experimentales son analizados y comparados con algunos de los modelos de predicción más significativos de flechas y fisuración para hormigón armado con acero y con frp. Los resultados muestran que, en general, los modelos de predicción para anchos de fisura y deformaciones siguen con bastante precisión el comportamiento experimental observado hasta cargas de servicio. Adicionalmente, se emplea el análisis seccional de sección fisurada (csa) para analizar el comportamiento a flexión de los elementos ensayados hasta la carga de ruptura. Csa estima la carga última de los especímenes con precisión, aunque se registra un incremento de la flecha experimental respecto a la calculada mediante csa para cargas superiores a las de servicio. Esta diferencia se atribuye a la influencia de las deformaciones por esfuerzo cortante y se calcula experimentalmente. se presentan los aspectos principales que influyen en los estados límites de servicio. Se detallan los parámetros que afectan a las tensiones de los materiales y al ancho máximo de fisura, mientras que se estudia y analiza la flecha máxima permitida. A nivel seccional, se concluye que para elementos débilmente armados la limitación de ancho máximo de fisura resulta más restrictiva que las tensiones en el hormigón, pero para secciones fuertemente armadas, el diseño es regido por la limitación de tensión en el hormigón. debido a que los estados límites de servicio resultan determinantes en el diseño de elementos de hormigón armados con frp, se presenta una metodología para el diseño de dichos elementos bajo las condiciones de servicio. El procedimiento presentado permite optimizar las dimensiones de la sección respecto a metodologías más generales, ya que tiene en cuenta las propiedades específicas de los materiales y las condiciones de carga.
Datos académicos de la tesis doctoral «Serviceability behaviour of fibre reinforced polymer reinforced concrete beams«
- Título de la tesis: Serviceability behaviour of fibre reinforced polymer reinforced concrete beams
- Autor: Cristina Barris Peña
- Universidad: Girona
- Fecha de lectura de la tesis: 11/02/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Luis Torres Llinas
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio Ferreira
- francesc xavier Cahis carola (vocal)
- ariel Catalán goñi (vocal)
- dora Foti (vocal)