Resumen

Los materiales poliméricos reforzados con fibra de carbono se han popularizado en el sector de la construcción durante la última década por su capacidad para reforzar y readaptar estructuras de hormigón. La reciente disponibilidad de tiras de polímero reforzado con fibra de carbono de alto módulo (HMCFRP) ha abierto la posibilidad de utilizar este material también para reforzar estructuras de acero. Las tiras pueden emplearse en vigas de acero de puentes y estructuras que corren el riesgo de sufrir pérdidas de sección inducidas por la corrosión, deterioro estructural por envejecimiento o cambios de función. En este estudio, se realizó un conjunto de experimentos de flexión en tres tipos de vigas de acero reforzadas con HMCFRP. Los resultados se utilizaron para mejorar un modelo no lineal de elementos finitos construido con el software ABAQUS. La precisión de los modelos matemáticos para perfiles de HMCFRP, epoxi y acero se comparó con los resultados experimentales, y se observó mediante análisis numérico la capacidad del HMCFRP para seguir soportando la carga de las vigas de acero durante los escenarios de rotura y posrotura. Utilizando estos modelos de elementos finitos verificados, se realizó un análisis paramétrico sobre los modos de fallo del HMCFRP y la cantidad a utilizar con vigas de acero de perfil IPE. Se determinó la cantidad máxima de HMCFRP necesaria para el refuerzo y se calculó un límite superior para su uso con el fin de evitar cualquier fallo por desprendimiento del material de fibra.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:hmcfrp, vigas de acero, vigas de acero de perfil ipe, modelo de elementos finitos no lineal, modelos de elementos finitos verificados, modos de fallo del hmcfrp, módulo de fibra de carbono, vigas de acero para puentes, capacidad, software abaqus
• Keywords:hmcfrp, steel beams, ipe profile steel beams, nonlinear finite element model, verified finite element models, hmcfrp failure modes, modulus carbon fiber, steel bridge girders, ability, abaqus software