Análisis del comportamiento en flexión de vigas de sección no rectangular y de alma delgada reforzadas longitudinalmente con barras de polímeros reforzados con fibra de vidrio (GFRP)

Abstract

El empleo del acero como refuerzo del concreto es cada vez más cuestionable debido a su baja durabilidad frente a la corrosión y por ello, en las últimas décadas se ha alentado el empleo de materiales alternativos más durables. Ese es el caso de los materiales compuestos por fibras resistentes embebidas dentro de una resina polimérica conocidos como fiber-reinforced polymer (FRP) o polímeros reforzados con fibra, cuyo empleo como refuerzo de estructuras de concreto ha tomado impulso a partir de los años 80. Sin embargo, debido a la relativa novedad del material aún existe falta de consenso técnico en algunas aplicaciones de este material, es así que la presente investigación tiene como objetivo aportar en el entendimiento del comportamiento a flexión de vigas con sección no rectangular de alma delgada reforzadas con barras de polímeros reforzados con fibra de vidrio (GFRP). Para ello, se incluye un estado del arte del conocimiento actual sobre el comportamiento de los FRP, así como se detalla los criterios de cálculo de resistencia por flexión y cortante que brinda el American Concrete Institute (ACI) para el concreto reforzado con barras de GFRP. Estos criterios están fundamentados principalmente en el estudio de vigas de sección rectangular constante, lo que motiva a verificar si son adecuadas para vigas de sección no rectangular. En ese sentido, primero se plantea un análisis teórico de la capacidad de carga última y deflexiones que presentaría la viga en condición de simplemente apoyada con carga puntual aplicada al centro de la luz libre. Luego, se construye un set de dos vigas con la sección propuesta y se replica experimentalmente la condición de carga para obtener la capacidad de carga última y deflexiones reales. Estos resultados luego se comparan y se discuten para comprender el comportamiento real de vigas de sección no rectangular de alma delgada cuyas conclusiones más importantes se presentan al final de esta investigación.