Análisis comparativo del comportamiento mecánico en vigas de concreto hidráulico con reforzamiento de acero y reforzamiento híbrido de acero-PRFV sometidas a flexión

Abstract

El presente proyecto comparó el comportamiento a flexión de vigas de concreto reforzadas de manera híbrida con acero-PRFV, con vigas reforzadas únicamente con acero (refuerzo tradicional). Esto con el fin de promover una implementación de sistemas alternativos de refuerzo en las estructuras de concreto. Inicialmente se diseñó la viga de refuerzo híbrido y la viga prototipo de refuerzo tradicional, teniendo en consideración las capacidades de los equipos y la disponibilidad de materiales. Se realizó una caracterización de los componentes de las vigas reforzadas y se obtuvieron datos experimentales para tener insumos y poder modelar las vigas mediante el software de elementos finitos Abaqus. Se elaboraron un total de 4 vigas, 2 vigas con cada configuración de refuerzo. Estas vigas fueron llevadas a su capacidad máxima sometiéndolas a flexión mediante la aplicación de cargas en los tercios de su longitud. Los resultados obtenidos demuestran que las vigas con refuerzo híbrido tienden a tener mayores deflexiones conforme se le aplica carga, presentan un fisuramiento a una edad más temprana de carga, y el agrietamiento final de la viga es mayor en comparación con la viga prototipo. Estos resultados fueron corroborados con los obtenidos mediante el software de modelación de elementos finitos.

This project compared the flexure behavior of concrete beams reinforced in a hybrid way with steel-GRP, with beams reinforced only with steel. This in order to promote an implementation of alternative reinforcement systems in concrete structures. Initially the hybrid reinforcement beam and the traditional reinforcement prototype beam were designed, taking into consideration the capabilities of the equipment and the availability of materials. A characterization of the components of the reinforced beams was carried out and experimental data were obtained to have inputs and to be able to model the beams using the finite element software Abaqus. A total of 4 beams were made, 2 beams with each reinforcement configuration. These beams were brought to their maximum capacity by subjecting them to flexural by applying loads to thirds of their length. The results obtained show that the beams with hybrid reinforcement tend to have greater deflections as load is applied, they show cracking at an earlier loading age, and the final cracking of the beam is greater compared to the prototype beam. These results were corroborated with those obtained using finite element modeling software.