Capacidad de funcionamiento y comportamiento de ductilidad de las vigas de hormigón armado híbrido parcialmente...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería civil
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería estructural

Sus antecedentes:

• La corrosión del refuerzo de acero en vigas de hormigón es un problema importante, especialmente en entornos hostiles.
• Las barras de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) ofrecen una alternativa resistente a la corrosión al acero.
• Los compuestos de cemento de ingeniería (ECC) y el refuerzo híbrido (acero-GFRP) pueden mejorar la resistencia y la capacidad de servicio de la viga de hormigón.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la desviación y la ductilidad de las vigas de hormigón utilizando sólo barras de GFRP o barras híbridas de acero y GFRP con material compuesto cementoso de ingeniería parcial (ECC).
• Para evaluar la influencia de las configuraciones del ECC (varía el espesor y el encofrado en forma de U) en el comportamiento del haz.
• Para evaluar la precisión de las ecuaciones de predicción de la desviación para estos haces compuestos.

Principales métodos:

• Se construyeron siete vigas: una viga de control y seis vigas ECC parciales con refuerzo de GFRP o híbrido.
• Las muestras se sometieron a pruebas de flexión de cuatro puntos para analizar los patrones de grietas, las relaciones momento-deformación y momento-curvatura.
• Las ecuaciones de desviación de ACI 318-19, CSA S806-12 y ACI 440.1R-15 se evaluaron en comparación con los datos experimentales.

Principales resultados:

• Las capas ECC más gruesas en la zona de tensión alteraron la distribución de grietas, la rigidez y la absorción de energía.
• Las configuraciones de ECC en forma de U generalmente aumentaban el índice de ductilidad.
• Una técnica de construcción de superficie corrugada mejoró la transferencia de corte de la interfaz y evitó el fallo de la unión.
• Las ecuaciones de desviación ACI 318-19 y CSA S806-12 se correlacionaron bien con los resultados experimentales, mientras que ACI 440.1R-15 mostró discrepancias.

Conclusiones:

• El uso parcial de ECC con GFRP o refuerzo híbrido ofrece una solución viable para mitigar los problemas de corrosión en vigas de hormigón.
• La configuración de ECC tiene un impacto significativo en el rendimiento del haz, con diseños en forma de U que mejoran la ductilidad.
• Técnicas específicas de construcción pueden mejorar la unión interfacial en vigas híbridas.
• Los códigos de predicción de desviación existentes requieren refinamiento para una evaluación precisa de las vigas de hormigón reforzado con ECC.