Vigas de hormigon armado
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El hormigón de cemento simple tiene una baja resistencia a la tracción. Una viga compuesta por hormigón de cemento simple tendrá una baja capacidad de carga y fallará por agrietamiento en la zona de tracción. Por lo tanto, se refuerza colocando barras de acero en la zona de tracción. Estas barras absorben los esfuerzos de tracción y aumentan la capacidad de carga o la resistencia de la viga. El acero colocado en la zona de tracción se denomina acero longitudinal o acero principal.
En la mayoría de las estructuras de hormigón armado, la losa y las vigas son monolíticas. Por lo tanto, la viga forma parte del sistema de suelo. Cuando la viga se dobla, una parte de la losa también se dobla junto con la viga. Así, las vigas intermedias de un sistema de forjado actúan como vigas T y las vigas extremas como vigas L. Las vigas en las que una parte de la losa actúa junto con la viga para resistir los esfuerzos de compresión se denominan vigas embridadas.
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Este artículo presenta los resultados de una campaña experimental realizada en el Laboratorio de Materiales y Ensayos Estructurales de la Universidad de Salerno (Italia) para investigar el comportamiento sísmico de las uniones viga-columna de hormigón armado (CR) reforzadas con sistemas de polímeros reforzados con acero (SRP). Con el objetivo de representar los subconjuntos viga-columna típicos de los marcos de fachada que se encuentran en los edificios de CR existentes, las muestras estaban provistas de dos muñones de viga cortos ortogonales a la viga principal y se diseñaron con detalles sísmicos inadecuados. Se reforzaron cinco miembros utilizando dos disposiciones diferentes de SRP, mientras que los restantes se utilizaron como puntos de referencia. Una vez dañados, también se repararon dos especímenes, se reforzaron con SRP y se volvieron a someter a pruebas cíclicas. Los resultados de los ensayos cíclicos realizados en las uniones reforzadas con SRP se examinan mediante una comparación con los resultados del programa experimental anterior, que incluía especímenes compañeros no provistos de muñones de viga transversales y reforzados con sistemas de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP). En particular, se aportan consideraciones cualitativas y cuantitativas sobre la influencia del efecto de confinamiento proporcionado por las vigas secundarias en la respuesta de la junta, la idoneidad de todas las soluciones de refuerzo adoptadas (sistemas SRP/CFRP), los rendimientos y los modos de fallo experimentados en los diversos casos estudiados.
tipos de vigas de hormigón armado
Las vigas son elementos estructurales horizontales diseñados para soportar cargas laterales. Cuando están inclinadas o inclinadas, se denominan vigas de caballete. Las vigas de un edificio de hormigón armado se diseñan normalmente para resistir la carga del forjado, su propio peso, el peso de los tabiques/revestimientos, el peso de los acabados y otras acciones que puedan aplicarse. El diseño de una viga de hormigón armado implica la selección del tamaño de la viga y el área de refuerzo adecuados para soportar la carga aplicada sin fallar o desviarse excesivamente.
Bajo las acciones enumeradas anteriormente, una viga horizontal de hormigón armado experimentará principalmente un momento de flexión y una fuerza de corte. Dependiendo de la carga y de la orientación, la viga puede experimentar torsión (giro), como se encuentra en las vigas curvas o en las vigas que soportan techos con tejados. En el caso de las vigas de raker, la presencia de la fuerza axial puede ser bastante significativa en el diseño.
El refuerzo longitudinal se utiliza para resistir el momento de flexión, y también para mejorar la capacidad de esfuerzo cortante de una viga. Los estribos (enlaces) se utilizan para resistir el exceso de fuerza cortante y la torsión (si procede). En vigas profundas o sometidas a torsión, se pueden utilizar barras laterales para mejorar la capacidad de torsión y también para evitar el agrietamiento. La profundidad (d), la anchura (b) y la disposición de las armaduras definen la capacidad de carga de una viga y constituyen la esencia de su diseño.
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Los autores ensayaron tres vigas de hormigón reforzadas con tres tipos diferentes de refuerzos, es decir, barras de CFRP para la viga BC1, barras de GFRP para la viga BG1 y barras de BFRP para la viga BB1. Las barras de refuerzo FRP utilizadas en el experimento se muestran en la Figura 14.1. Las barras de refuerzo de CFRP y GFRP tenían superficies lisas, y las barras de refuerzo de BFRP estaban envueltas en espiral por hilos alrededor del diámetro exterior, produciendo una hendidura en espiral. Las propiedades del material de las barras de refuerzo proporcionadas por el fabricante se muestran en la Tabla 14.1.
MPa. Como las barras de refuerzo de FRP muestran un comportamiento lineal hasta el fallo y no tienen fase de fluencia como las barras de acero, el fallo a flexión de las vigas de hormigón reforzadas con FRP se produce por el aplastamiento del hormigón o por la rotura del FRP, y el hormigón se convierte en el componente dúctil. Para conseguir que el hormigón falle primero, controlar la deflexión y la fisuración, y satisfacer el estado límite de servicio, las vigas de hormigón reforzadas con FRP se diseñaron como sobre-reforzadas. La relación de refuerzo equilibrado calculada ρb y la relación de refuerzo FRP real ρf para cada viga de hormigón reforzado con FRP se indican en la Tabla 14.2. Cada viga se reforzó con tres barras de FRP en la zona de tracción, es decir, dos barras en las esquinas y una barra en el centro, como se muestra en la Figura 14.2, y dos barras de acero en la región de compresión. Para resistir el fallo por cizallamiento, se utilizaron estribos de 8 mm de diámetro en todo el tramo de cizallamiento a un espacio de 50 mm entre centros. Los detalles de la sección longitudinal y la sección transversal de las vigas se muestran en la Figura 14.2.
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