REFORZAMIENTO DE UNIONES VIGA-COLUMNA DE HORMIGÓN ARMADO ANTE CARGA DE SISMO MEDIANTE TEJIDOS DE PRF

Autores/as

  • Román Ramírez Rodríguez Universidad Tecnológica de La Habana, José Antonio Echeverría (CUJAE)
  • Omar Zamora Díaz-Comas Universidad Tecnológica de La Habana, José Antonio Echeverría (CUJAE)
  • Hugo Wainshtok Rivas Universidad Tecnológica de La Habana, José Antonio Echeverría (CUJAE)

Palabras clave:

hormigón armado, polímeros reforzados con fibras (PRF), reforzamiento sísmico, uniones viga-columna

Resumen

El comportamiento de las uniones viga-columna es considerado el aspecto más crítico dentro del desempeño de edificaciones existentes de pórticos de hormigón armado situadas en zonas de alto riesgo sísmico. La aplicación de materiales compuestos de Polímeros Reforzados con Fibras (PRF) ha mostrado ser efectiva para incrementar la resistencia a cortante y la capacidad de disipación de energía de uniones viga-columna que presenten deficiencias ante carga de sismo; sin embargo, en comparación con los avances que se han tenido en la aplicación de estos materiales empleados como reforzamientos de elementos de hormigón armado ante la presencia solamente de cargas estáticas, todavía queda mucho por investigar en el campo de la rehabilitación sísmica. El objetivo de este trabajo consiste en evaluar el comportamiento de la resistencia a cortante y de la ductilidad de uniones viga-columna de hormigón armado reforzadas mediante tejidos de PRF ante la presencia de carga sísmica. Se establecen los modelos analíticos que sirven de base para diseñar el reforzamiento a cortante y el confinamiento mediante tejidos de PRF, y se aplican en diferentes uniones pertenecientes a la estructura de una edificación ubicada en la región oriental de Cuba. Los resultados revelan que los diseños de reforzamientos realizados provocaron incrementos significativos de capacidad resistente a cortante y de ductilidad en el comportamiento de las uniones viga-columna ante la presencia de carga de sismo. Los incrementos de resistencia a cortante obtenidos varían de 9,5% a 11,9%, mientras que los incrementos de ductilidad alcanzados fueron de 49,3% y 84,3%.

Citas

Guo-Lin Wang, J.-G.D., Yu-Lei Bai. “Seismic retrofit of exterior RC beam-column joints with bonded CFRP reinforcement: An experimental study”. Composite Structures. Vol. 224. pp. 13. 2019.

Ciro Del Vecchio, M.D.L., Andrea Prota, Gaetano Manfredi. “Modelling beam-column joints and FRP strengthening in the seismic performance assessment of RC existing frames”. Composite Structures. Vol. 16. pp. 30. 2016.

Ayman Mosallam, K.A., Mohamed Salama. “Analytical and numerical modeling of RC beam-column joints retrofitted with FRP laminates and hybrid composite connectors”. Composite Structures. Vol. 214. pp. 486–503. 2019.

NC 46. “Construcciones sismorresistentes. Requisitos básicos para el diseño y construcción”. Oficina Nacional de Normalización. Vedado, Ciudad de La Habana, Cuba. pp. 101. 1999.

NC 46. “Construcciones sismorresistentes. Requisitos básicos para el diseño y construcción”. Oficina Nacional de Normalización. El Vedado, La Habana. Cuba. pp. 107. 2017.

H. Baji, A.E., H.R. Ronagh. “Development of a nonlinear FE modelling approach for FRP-strengthened RC beam-column connections”. Structures. Vol. 3. pp. 272–281. 2015.

Davood Mostofinejad, M.H. “3D beam–column corner joints retrofitted with X-shaped FRP sheets attached via the EBROG technique”. Engineering Structures. Vol. 183. pp. 987–998. 2019.

Cailong Ma, D.W., Zheny Wang. “Seismic Retrofitting of Full-Scale RC Interior Beam-Column-SlabSubassemblies with CFRP Wraps”. Composite Structures. Vol. 16. pp. 49. 2016.

Hadi, M.N.S., & Tran, T. M. “Seismic rehabilitation of reinforced concrete beam–column joints by bonding with concrete covers and wrapping with FRP composites”. Materials and Structures. Vol. 49. pp. 19. 2016.

Nassereddine Attari, Y.S.Y., Sofiane Amziane. “Seismic performance of reinforced concrete beam–column joint strengthening by FRP sheets”. Structures. Vol. 20. pp. 353–364. 2019.

Ciro Del Vecchio, M.D.L., Andrea Prota, Gaetano Manfredi. “Analytical model and design approach for FRP strengthening of non-conforming RC corner beam–column joints”. Engineering Structures. Vol. 87.pp. 8-20. 2015.

Flora Faleschini, Mariano Angelo Zanini, Lorenzo Hofer, Lesley Sneed, Carlo Pellegrino. “Repair of severely-damaged RC exterior beam-column joints with FRP and FRCM composites”. Composite Structures. Vol. 207. pp. 352–363. 2019.

Yasmeen Taleb Obaidat and Ahmed M. Ashteyat. “Retrofitting of partially damaged reinforced concrete beam-column joints using various plate-configurations of CFRP under cyclic loading”. Construction and Building Materials. Vol. 198. pp. 313–322. 2019.

Yazan B. Abu Tahnat, M.M.S.D., Mohammad A. Samaaneh. “Effect of using CFRP wraps on the strength and ductility behaviors of exterior reinforced concrete joint”. Composite Structures. Vol. 18. pp. 47. 2018.

Yazan B. Abu Tahnat, M.A.S., Mahmud M.S. Dwaikat, Abdulsamee M. Halahla. “Simple equations for predicting the rotational ductility of fiber-reinforcedpolymer strengthened reinforced concrete joints”.Structures. Vol. 24. pp. 73-86. 2020.

Khaled Allam, A.S.M., Mohamed A. Salama. “Experimental evaluation of seismic performance of interior RC beam-column joints strengthened with FRP composites”. Engineering Structures. Vol. 196. pp. 22. 2019.

ACI-352R-02. “Recommendations for Design of Beam-Column Connections in Monolithic Reinforced Concrete Structures”. Reported by American Concrete Institute Committee 352. pp. 38. 2002.

Pampanin, S., D. Bolognini, and A. Pavese. “Performance-based seismic retrofit strategy for existing reinforced concrete frame systems using FRP composites”. ASCE Journal of Composites in Construction. Special Issue. 2006.

Chris P. Pantelides, Yasuteru Okahashi, L. D. Reaveley. “Seismic Rehabilitation of Reinforced Concrete Frame Interior Beam-Column Joints with FRP Composites”. Journal of Composites for Construction. Vol. 12. No. 4. pp. 435-445. 2008.

Realfonzo, R., A. Napoli, and J.G.R. Pinilla. “Cyclic behavior of RC beam-column joints strengthened with FRP systems”. Construction and Building Materials. Vol. 54. pp. 282-297. 2014.

Lam, L. J.G. Teng. “Design-Oriented Stress Strain Model for FRP-Confined Concrete”. Construction and Building Materials. Vol. 17. pp. 471-489. 2003a.

ACI-440.2R-17. "Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures".Reported by American Concrete Institute Committee 440. Farmington Hills. pp. 117. 2017.

Lam, L. J.G. Teng. “Design-Oriented Stress Strain Model for FRP-Confined Concrete in Rectangular Columns”. Journal of Reinforced Plastics and Composites. Vol. 22. No. 13. pp. 1149-1186. 2003b.

NC 283. “Densidad de materiales naturales, artificiales y de elementos de construcción como carga de diseño”. Oficina Nacional de Normalización. Vedado, La Habana, Cuba. pp. 11. 2003.

NC 284. “Edificaciones. Cargas de uso”. Oficina Nacional de Normalización. Vedado, La Habana, Cuba. pp. 12. 2003.

NC 450. “Edificaciones. Factores de carga o ponderación. Combinaciones”. Oficina Nacional de Normalización. Vedado, La Habana. Cuba. pp. 9. 2006.

ASCE/SEI 41-13. “Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings”. American Society of Civil Engineers. United States of America. pp. 555. 2013.

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Publicado

2021-04-28

Cómo citar

Ramírez Rodríguez, R., Zamora Díaz-Comas, O., & Wainshtok Rivas, H. (2021). REFORZAMIENTO DE UNIONES VIGA-COLUMNA DE HORMIGÓN ARMADO ANTE CARGA DE SISMO MEDIANTE TEJIDOS DE PRF. Revista Ciencia Y Construcción, 2(1), 37–52. Recuperado a partir de https://rcc.cujae.edu.cu/index.php/rcc/article/view/33

Número

Sección

Artículos