Estudio y análisis del comportamiento del concreto reforzado con barras de refuerzo convencional y barras GFRP

Abstract

En la presente investigación se desarrolla un estudio del comportamiento del concreto reforzado con barras de refuerzo convencionales y por otro lado reforzado con barras de GFRP. Se analizaron mecánicamente las barras de GFRP para obtener sus propiedades de resistencia a cortante, flexión y tensión. Al obtener las propiedades mecánicas, se realizó una modelación computacional a través de OpenSees donde se obtuvieron los diámetros de refuerzo longitudinal a usar para cada material de refuerzo, además de un diseño teniendo en cuenta filosofías de diseño como la ACI 318 para las barras convencionales y la ACI 440 para las barras GFRP siendo usadas como refuerzo longitudinal de elementos tipo viga de concreto. Las tipologías de falla evaluadas con los elementos tipo viga fueron a cortante y flexión midiendo su carga de falla y deflexión máxima en el punto medio. En el apartado de los ensayos a cortante se encontró que el refuerzo longitudinal de acero otorga un 25% más de aporte a la resistencia al cortante de la sección de viga comparado con el refuerzo de GFRP. Mientras que en el apartado de ensayos a flexión se encontró que las deflexiones de los elementos tipo viga reforzados con GFRP eran cercanas al doble de las deflexiones presentadas en las vigas reforzadas con acero. Finalmente se valida la necesidad de que la filosofía de diseño ACI 440 para barras GFRP sea incluida en la normativa local, ya que, presenta una estimación adecuada de la capacidad de la sección usando las barras de GFRP presentes en el contexto colombiano.