Determinación de eficiencias entre CRFP y perfiles metálicos como reforzamiento de losa aligerada con fines de aumento de carga 400 kg/m2

Abstract

El presente trabajo demuestra la viabilidad técnica del reforzamiento de una losa para mejorar su resistencia a las cargas distribuidas de una edificación de albañilería confinada. En el estudio se comparan dos técnicas de reforzamiento, usando la fibra CFRP y usando la estructura metálica. Los cálculos de reforzamiento se alinearon con las normas E020, E030, E060 y la ACI 440. Las características geométricas de la fibra CFRP propuesta son 0.05m de ancho, en una longitud de 3.65m y 1mm en espesor. Tiene una resistencia a la flexión de 123.4 Mpa y un módulo resistente a la compresión longitudinal de 77.2 Gpa. Para la viga metálica las características geométricas son tipo H (W10x17) con espesor de ala de 0.84cm y espesor de alma de 0.61cm. Tiene un módulo de elasticidad de E=prom 2100,000 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia del acero a fy=2,530.0 kg/cm2. La losa está sujeta a una carga viva mínima distribuida de 200kg/m2, luego del reforzamiento tendrá una capacidad de soporte de 400kg/m2. Ambos sistemas de reforzamiento cumplen con el objetivo esperado; no obstante, el reforzamiento con CFRP resulta económicamente adecuado a diferencia de las vigas metálicas que son costosas. Otra de las bondades de la CFRP es que no experimenta problemas de corrosión, es de fácil instalación, en su aplicación deja cantidad mínima de residuos, y su capacidad máxima de esfuerzo último de tensión es 10054 kg/cm2. Para los trabajos de diseño se usaron tablas de Excel y el software ETABS 2017, permitiendo apreciar áreas y secciones necesarias para estimar los reforzamientos, y que pueda cumplir con las normas de construcción peruana, sismo-resistente visto en el RNE 030, además de las cargas permitidas por la norma E020. Los elementos estructurales que están confinados con la losa y que soportan los esfuerzos sismos resistentes de la edificación, también fueron evaluados en términos de reforzamiento; los cálculos de diseño, planos de corte y secciones complementaron el desarrollo del proyecto. Los resultados de este proyecto tiene una enorme implicancia en la industria de la construcción, ya que la metodología puede aplicarse al reforzamiento de losas aligerada cuya antigüedad supera los 30 años y no cumplen con la capacidad para soportar las cargas mínimas de diseño. Los reforzamiento finalmente prolongaran la vida útil de las edificaciones, reduciendo la demanda de materiales de construcción.