Reforzamiento de trabes de acero en puentes con FRP de carbono
Los FRP de carbono (CFRP) son sistemas eficientes y económicos para el refuerzo a flexión de trabes de acero en puentes.Algunas de las ventajas de la reparación y reforzamiento en vigas y trabes de acero con FRP son:
- Incremento en la resistencia a la flexión de las trabes de acero en las regiones de momento positivo y negativo
- Restaura la capacidad de la trabe de acero después de pérdidas de área sometida a tensión debidas a la corrosión
- Incrementa la rigidez de la trabe de acero en respuesta tanto plástica y elástica
- Elimina la concentración de esfuerzos en la trabe de acero debida a la soldadura
- Mejora el comportamiento de las vigas de acero en puentes sometidas fatiga (después de rehabilitarse con FRP)
- Costos menores a los métodos convencionales
La viabilidad de reforzar trabes de acero de puentes con FRP de Carbono ha sido demostrada mediante extensos estudios de investigación en la Universidad de Arizona. Las trabes fueron construidas usando secciones de acero W14x30 tal como se muestra en las fotografías, abarcando 4.8 m durante la prueba. |
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Para simular los daños en la trabe el área de tensión de ésta fue reducida un 25%. la deformación por carga de la viga dañada se muestra en color rojo. El mismo lado de tensión de una viga similar fue reforzada mediante la aplicación de 3 tiras de Fibra de Carbono (CFRP). El comportamiento de la trabe de acero reforzada con CFRP se muestra en la gráfica de la parte de abajo. |
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Como se puede observar, la fuerza de la trabe de acero que fue rehabilitada con FRP de Carbono aumentó significativamente; esto además acompañado de un considerable aumento en la rigidez de la viga en la región plástica. Los polímeros Refozados de carbono (CFRP) Además mejoran el comportamiento a la fatiga de la estructura; las vigas reforzadas con CFRP pueden resistir de 2½ – 3½ veces más ciclos de carga comparadas con las trabes de acero de puentes agrietadas que no fueron rehabilitadas con FRP de Carbono. |
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