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____________________________________________________________________________________ 1 Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), Ciudad Universitaria, Culiacán, Sinaloa, México, CP 80040 Email: [email protected] , [email protected] ,[email protected] y [email protected] Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural COMPORTAMIETO DE UA LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA REPARADA CO MATERIAL COMPUESTO Velazquez Dimas J. Ignacio 1 , Quiñónez Esquivel Basilia 1 , Reyes Salazar J. Alfredo 1 y González Cuevas J. Hilario 1 RESUMEN Se presentan los resultados experimentales obtenidos de una losa de vigueta y bovedilla reparada con material compuesto en forma de tiras de fibra de vidrio (GFRP). La losa cuyas dimensiones son 200 mm de peralte, 790 mm de ancho y 6 m de longitud, se sujetó a carga uniforme en tres etapas, en las que se midieron las deformaciones a lo largo de las tiras de material compuesto, carga soportada y el desplazamiento vertical en el centro del claro. De los resultados observados, se concluye que la técnica de reparación utilizada restituyó la resistencia original y la capacidad de deformación de la losa. ABSTRACT Experimental results obtained from a test done on a reinforced concrete joist slab repaired with GFRP strips are presented. The slab dimensions are: 200 mm thick, 790 mm wide and 6 m long was subjected to a uniformly load in three stages where strains on composites, supported load and vertical displacements at slab midspan were measured. From observed results, it can be concluded that the repairing technique contributed to restore the original deflection and strength capacity and significant stiffness improvement. INTRODUCCION Actualmente, en el Laboratorio de Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Sinaloa, se desarrolla un importante programa experimental cuyo principal objetivo en la validación del uso de materiales compuestos como alternativa de reparación y/o reforzamiento de estructuras de concreto y mampostería. De manera específica, se ha experimentado con fibra de vidrio y una resina epóxica disponible en el mercado local para aplicaciones en la industria pesquera. En las últimas cuatro décadas numerosas aplicaciones (Saadatmanesh y Ehsani 1990, Dimas et, al 1996, Velázquez Dimas, et al, 2000, Velázquez Dimas, et al, 2002, ACI-2002, Quiñonez, et al, 2006, Tastani y Pantazopoulou, 2006 y Velázquez Dimas, et al, 2007 ) de materiales compuestos dan testimonio de su significativo avance en el mundo como alternativa para reparar estructuras dañadas por sismos, entre otras acciones, o reforzar aquellas que presentan deficiencias en su diseño, o que no satisfacen la actual demanda de cargas. El caso que se estudia en este artículo, presenta una deficiencia en el peralte ya que la relación longitud/peralte es de 30, valor superior al establecido como peralte mínimo de L/16 para este tipo de losas que se asemeja a una losa aligerada simplemente apoyada. De ahí el interés por investigar el comportamiento global de dicha losa. PROGRAMA EXPERIMENTAL Se presentan los resultados obtenidos de un estudio que forma parte de un programa experimental, cuyo objetivo es evaluar el desempeño del material compuesto por fibra de vidrio y resina (GFRP) al ser utilizado como elemento de reparación en losas y vigas de concreto. En esta etapa del programa experimental, se evaluó el comportamiento de una losa de vigueta y bovedilla reparada con dicho material compuesto. Se construyó una losa de 0.79m. de ancho, 0.20m. de espesor y 6m. de longitud, formada por dos viguetas reforzadas con armaduras 14-36 y una varilla adicional de 5/8 pulg., casetón de poliestireno de 15 x 60 x120 cm. como elemento aligerante y una capa de compresión de 5 cm. de espesor reforzada con malla 66-1010. La

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1 Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), Ciudad Universitaria, Culiacán, Sinaloa, México, CP 80040 Email: [email protected] , [email protected] ,[email protected] y [email protected]

Sociedad Mexicana de Ingeniería EstructuralSociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

COMPORTAMIETO DE UA LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA REPARADA CO

MATERIAL COMPUESTO

Velazquez Dimas J. Ignacio 1, Quiñónez Esquivel Basilia 1, Reyes Salazar J. Alfredo 1 y González Cuevas J. Hilario 1

RESUMEN Se presentan los resultados experimentales obtenidos de una losa de vigueta y bovedilla reparada con material compuesto en forma de tiras de fibra de vidrio (GFRP). La losa cuyas dimensiones son 200 mm de peralte, 790 mm de ancho y 6 m de longitud, se sujetó a carga uniforme en tres etapas, en las que se midieron las deformaciones a lo largo de las tiras de material compuesto, carga soportada y el desplazamiento vertical en el centro del claro. De los resultados observados, se concluye que la técnica de reparación utilizada restituyó la resistencia original y la capacidad de deformación de la losa.

ABSTRACT

Experimental results obtained from a test done on a reinforced concrete joist slab repaired with GFRP strips are presented. The slab dimensions are: 200 mm thick, 790 mm wide and 6 m long was subjected to a uniformly load in three stages where strains on composites, supported load and vertical displacements at slab midspan were measured. From observed results, it can be concluded that the repairing technique contributed to restore the original deflection and strength capacity and significant stiffness improvement.

INTRODUCCION Actualmente, en el Laboratorio de Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Sinaloa, se desarrolla un importante programa experimental cuyo principal objetivo en la validación del uso de materiales compuestos como alternativa de reparación y/o reforzamiento de estructuras de concreto y mampostería. De manera específica, se ha experimentado con fibra de vidrio y una resina epóxica disponible en el mercado local para aplicaciones en la industria pesquera. En las últimas cuatro décadas numerosas aplicaciones (Saadatmanesh y Ehsani 1990, Dimas et, al 1996, Velázquez Dimas, et al, 2000, Velázquez Dimas, et al, 2002, ACI-2002, Quiñonez, et al, 2006, Tastani y Pantazopoulou, 2006 y Velázquez Dimas, et al, 2007 ) de materiales compuestos dan testimonio de su significativo avance en el mundo como alternativa para reparar estructuras dañadas por sismos, entre otras acciones, o reforzar aquellas que presentan deficiencias en su diseño, o que no satisfacen la actual demanda de cargas. El caso que se estudia en este artículo, presenta una deficiencia en el peralte ya que la relación longitud/peralte es de 30, valor superior al establecido como peralte mínimo de L/16 para este tipo de losas que se asemeja a una losa aligerada simplemente apoyada. De ahí el interés por investigar el comportamiento global de dicha losa.

PROGRAMA EXPERIMENTAL Se presentan los resultados obtenidos de un estudio que forma parte de un programa experimental, cuyo objetivo es evaluar el desempeño del material compuesto por fibra de vidrio y resina (GFRP) al ser utilizado como elemento de reparación en losas y vigas de concreto. En esta etapa del programa experimental, se evaluó el comportamiento de una losa de vigueta y bovedilla reparada con dicho material compuesto. Se construyó una losa de 0.79m. de ancho, 0.20m. de espesor y 6m. de longitud, formada por dos viguetas reforzadas con armaduras 14-36 y una varilla adicional de 5/8 pulg., casetón de poliestireno de 15 x 60 x120 cm. como elemento aligerante y una capa de compresión de 5 cm. de espesor reforzada con malla 66-1010. La

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losa, simplemente apoyada, se sujetó a carga uniformemente distribuida hasta su falla. Se midieron las deformaciones unitarias del acero de refuerzo adicional y el desplazamiento vertical en el centro del claro de la losa. La losa una vez ensayada, se reparó, sellando las grietas con resina epóxica (Sikadur 32) y colocando tiras de fibra de vidrio embebidas en resina adheridas externamente en el lecho inferior de las viguetas. La cantidad de tiras colocadas se calculó de tal manera que sustituyera la resistencia de las varillas inferiores de la armadura, mismas que fallaron durante la primera etapa. La losa reparada se ensayó en las mismas condiciones que la losa original. Se midieron las deformaciones unitarias a lo largo de las tiras de material compuesto, carga soportada y el desplazamiento vertical en el centro del claro de la viga. Es importante mencionar que la etapa reparada se hizo en dos parte: la primera correspondiente a una losa reparada con 2 tiras de GFRP por nervadura y la segunda con 4 tiras de compuesto por nervadura. MATERIALES Se construyó una losa de vigueta y bovedilla, cuya representación esquemática se observa en la Figura 1. Para su construcción, se usó un concreto con una resistencia a la compresión f’c=200 kg/cm2, la losa Consta interiormente de dos armaduras de 6m de largo, un refuerzo en el centro de cada armadura con una varilla de 5/8” de Fy = 4200kg/cm2, casetón de poliestireno con medidas de 15cm x 61cm x 120cm, las varillas de las armadura son de Fy = 6000kg/cm2, Ver detalles en la Figura 2

Figura 1. Representación geométrica de la losa

Figura 2. Corte transversal de la losa

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MATERIAL COMPUESTO Los FRP son fibras de alta resistencia embebidas en una resina. Las fibras pueden ser de carbono, vidrio, boro, nylon, aramid y otras. Las fibras que se han adoptado para su eso en la construcción son las de vidrio, carbono y aramid. Las fibras son filamentos largos y continuos, tienen alta resistencia a la tensión en su dirección longitudinal y muestran un comportamiento elástico lineal hasta la falla La función de las fibras es soportar las fuerzas y la función de la matriz es distribuir la carga a las fibras y protegerlas del medio ambiente. Las resinas que se utilizan como matriz son poliéster, vinilester y epóxica. Si la fibra utilizada es de vidrio, de carbono o de aramid, los compuestos se denominan respectivamente GFRP, CFRP y AFRP. Los FRP no solo tienen la ventaja de tener alta resistencia respecto a los materiales convencionales sino que además son muy ligeros y resistentes a condiciones agresivas del medio ambiente. Lo ligero de su peso hace que las técnicas de rehabilitación o refuerzo sean más fáciles y que no se requiera restringir los espacios en rehabilitación ni reforzar las cimentaciones. Además, su bajo peso causa incrementos despreciables en las fuerzas inerciales causadas por sismos. Una desventaja de los FRP es la susceptibilidad que la resina tiene a los rayos ultravioleta, por lo que los PRF deben protegerse de la exposición directa de la luz solar. Para el presente proyecto, se utilizó como refuerzo a la fibra de vidrio denominada petatillo, el cual está conformado por un tejido de fibras o filamentos largos de vidrio entrecruzados en dirección ortogonal entre sí, con densidad de 860 gr/m2 y resina poliéster, las cuales al combinarse forman un material compuesto, denominado GFRP con resistencia a la tensión en la dirección de las fibras de 156.8 MPa (1600 kg/cm2 ) y módulo de elasticidad de 16.7 GPa (1.7 x 105 kg/cm2). El espesor de la tira de fibra de vidrio con resina es de aproximadamente 1.3 mm. En la Figura 3 se ilustra un ensaye típico para determinar las propiedades en tensión.

Figura 3. Ensaye a tensión del compuesto La proporción que se utilizó para hacer la resina fue: por cada 100ml de resina se le añadieron 20 gotas de catalizador, esto nos daba un tiempo aproximado de 15min para aplicar la resina en la fibra de vidrio. La cantidad de resina que se gasta por cada tira de fibra de vidrio de 0.13cm de espesor es de aproximadamente 1100ml/m2, esto es dando dos manos con resina, pero antes se tiene que aplicar una capa de resina a la superficie que se va a pegar el compuesto, en nuestro caso en el concreto y dejar hasta que tenga una consistencia pegajosa, esta consistencia se obtiene aproximadamente al cabo de 1.5 hrs. INSTRUMENTACIÓN Esta parte, se desarrolló en etapas de acuerdo con las condiciones de carga. Para la primera etapa, es decir, la losa tal cual fue construida, solo se colocaron extensómetros eléctricos en las varillas de 5/8”, uno en cada

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varilla el strain gage “SG1” se conectó en el lado Norte de la losa y el strain gage “SG2” se conectó al lado Sur, así como la colocación de micrómetros digitales con aproximación a 0.001mm para medir las deflexiones en el centro de la losa. El micrómetro “D1” se conectó al lado Norte de la losa y el “D2” al lado Sur, el del lado Norte se colocó a la mitad de la vigueta, el micrómetro del lado Sur se colocó a la mitad de la losa del ancho de la losa de 79cm, pero desfasado 30 cm del centro del claro de la losa, debido a que en el centro el claro se colocó casetón por lo que las lecturas serían inciertas y se decidió colocarlo donde había una nervadura, como se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Micrómetros digitales para medir deflexio nes Para la segunda etapa que corresponde a la losa reparada, además de los micrómetros usados en la etapa anterior, se instrumentó la losa con extensómetros eléctricos adheridos a las tiras de compuestos del lado sur, así como en la superficie de concreto en ambas viguetas, como se aprecia en la Figura 5. Siendo la distribución: se colocaron 7 extensómetros en la fibra de vidrio y 3 en el concreto. En el lado Sur de la losa se colocaron los extensómetros SG1, SG2, SG3, SG4 (al centro de la losa), SG5 y SG6, numerados de poniente a oriente. En el lado Norte de la losa solo se contaba con un extensómetro pegado a la fibra de vidrio, el SG7 (al centro del claro). En el concreto se ubicaron los extensómetro SG8, SG9 y SG10 (en el centro de la losa) colocados de Norte a Sur.

a) B)

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Figura 5. a) Extensómetro sobre tira de compuesto, b) Extensómetro sobre concreto y c) Distribución

de extensómetros MARCO DE CARGA La losa se sujetó a carga uniforme mediante el uso de costales de arena de 40 kg cada uno. Como se aprecia en la Figura 6, en los seis metros de claro, se pueden alojar 12 costales. La losa se asume que es simplemente apoyada en sus lados oriente y poniente.

Figura 6. Sistema de apoyo y condición de carga de la losa

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RESULTADOS EXPERIMETALES Los resultados experimentales se presentan en dos partes, una correspondiente a la etapa de la losa original y la otra la losa reparada ETAPA INICIAL En la primera etapa experimental se desarrollaron dos ensayes, en el primero se cargó la losa hasta 8 hiladas de costales de 40 kg y en el segundo se cargó hasta la falla de la losa misma que ocurrió para una carga uniforme de 11 hiladas de costales. Después de instrumentada la losa con los dispositivos que permitieron monitorear deformaciones en el acero de refuerzo y desplazamientos medios, se comenzó a cargar la losa con los costales de 40kg, teniendo cuidado de no dejar caer los costales sobre la losa para que no se presenten esfuerzos adicionales. Se tomaron lecturas de los micrómetros y el puente de Wheatston en cada hilera de costales, dejando que se estabilizaran las lecturas por algunos minutos. También se marcó el patrón de grietas para cada nivel de carga. La losa se cargó con 8 hiladas de costales, que implica la aplicación de una carga total de 4867 kg sobre la losa incluyendo el peso de ésta. Dicha carga es equivalente a una carga uniformemente distribuida de 1044 kg/m2. Por otra parte, se monitorearon deflexiones en la parte media de la losa, alcanzando una deflexión máxima promedio global de 5.65 cm, como se observa en la Figura 7. En cuanto al acero, éste alcanzó un esfuerzo promedio de 3500 kg/cm2.

Figura 7 Curva Carga-Deflexión para 8 hiladas Figura 8 Curva Carga-Deflexión para 11 hil adas En cuanto al segundo ensaye, en el que la losa se sujetó a una carga uniforme de 1353 kg/m2, para lo que se requirió de aplicar sobre la superficie de ésta de 11 hiladas de costales de arena. Dicha carga también es equivalente a sujetar la losa a una carga longitudinal de 1069 kg/m. En esta etapa, la losa exhibió un comportamiento estable, no obstante alcanzar una deformación final de 14.78 cm, ver Figura 8. Tanto en la etapa anterior como la presente, se observó un patrón uniforme de grietas correspondiente a grietas por flexión, como se puede ver en la Figura 9. Para el nivel de carga alcanzado, se presentó la falla de la losa debido a la ruptura de las 4 varillas de las armaduras de las viguetas, y las varillas de 5/8” mostraron la etapa de fluencia, como también de aprecia en la Figura 8 en la parte plana de la curva. Es importante mencionar que la carga máxima soportada por la losa es equivalente a un poco más de 5 veces el peso de la misma y experimentó una deflexión máxima equivalente a un poco más del 60% de su peralte. Lo anterior muestra cuanto noble son las estructuras de concreto reforzado, la presente losa es muestra de ello al soportar una carga que representa el 135% de la carga de diseño para una losa de una construcción típica de un edificio de oficinas de acuerdo con la más reciente combinación de carga muerta y viva estipulada en los reglamentos de construcción

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Figura 9 Patrón de agrietamiento y carga de falla

SEGUNDA ETAPA En esta etapa, la viga fue reparada con la intención de poder repararla con tiras de fibra de vidrio en ambas viguetas. Una vez fallada la viga con las 11 hileras de costales, en la que se observó claramente que las varillas longitudinales de la armadura fallaron en tensión, como se aprecia en la Figura 9. Reparación de la Losa Se enderezó la losa con un gato mecánico, levantándose aproximadamente 15cm hasta quedar horizontal, se generó una grieta en la parte superior de 1cm, debido a tensiones inducidas al levantarse la losa; se colocaron costales en los extremos porqué se levantó la losa de los apoyos, debido a que estaba simplemente apoyada. Para cerrar la grieta se utilizó un pegamento epóxico SIKADUR 32, mismo que se le añadió arena fina que pasó la malla #30 y se retuvo en la #80, esto con la finalidad de darle consistencia a la mezcla. Además de sellar la grieta superior, se resanó la superficie inferior de las viguetas para poder colocar las tiras de compuesto. El acabado de dicha superficie se logró con el pegamento SUKADUR 31, en la Figura 10 se ilustra esta etapa.

Figura 10 Sellado de Grieta y Resane de Superficie Inferior Reparación de la Losa con Material Compuesto

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Una vez que la losa estuvo preparada mediante el sellado de grieta y acondicionamiento de superficie, se procedió a colocar las tiras de material compuesto. Dichas tiras consisten en franjas de fibra de vidrio tipo petatillo de 9 cm de ancho y 6 m de largo. Para este procedimiento se utilizó bata, guantes y cubre bocas ya que al cortar la fibra se desprenden pequeños filamentos que pueden producir alergia al respirar o encajarse en la piel. Preparada la superficie, se procede a dar una mano con resina aplicándola con brocha, esto es para que la superficie absorba la resina donde se va a colocar la fibra de vidrio, se le da otra mano a la superficie y se deja secar hasta que tenga una consistencia pegajosa para pegar la fibra de vidrio y dar otra mano hasta que quede la fibra completamente saturada, luego se deja secar y se vuelve a dar una pasada con resina, este proceso se repite hasta terminar de pegar las tiras de fibra de vidrio, en la Figura 11 se pueden apreciar los pasos anteriores.

Figura 11 Selección de tiras de GFRP, preparación d e superficie y pegado de tiras En esta etapa se estimó que 2 tiras de fibra de vidrio en cada vigueta sustituían a las 2 varillas de 3/16” que fallaron durante la primera etapa, por lo que se pegaron las dos tiras en cada vigueta. La losa ya reforzada y lista para ser ensayada se le adhirieron 4 tiras de GFRP de 9cm ancho, 6m de largo y 1.3 mm de espesor. Una vez colocado el material compuesto, la losa se instrumentó mediante la colocación de extensómetros eléctricos en la superficie de las tiras, de la siguiente manera: se colocaron 7 extensómetros en la fibra de vidrio y 3 en el concreto. En el lado Sur de la losa se colocaron los extensómetros SG1, SG2, SG3, SG4 (al centro de la losa), SG5 y SG6, numerados de poniente a oriente. En el lado Norte de la losa solo se contaba con un extensómetro pegado a la fibra de vidrio, el SG7 (al centro del claro). En el concreto se ubicaron los extensómetro SG8, SG9 y SG10 (en el centro de la losa) colocados de Norte a Sur. Con esta instrumentación, se garantiza obtener le distribución de las deformaciones tanto en el concreto como en el material compuesto. Con el objeto de medir deflexiones, se colocaron 3 micrómetros digitales, dos de ellos (D1 y D3) al centro del claro de la losa debajo de de las viguetas y uno al centro de la losa pero desfasado hacia el lado oriente 30cm del centro del claro de la losa (D2), esto último por restricciones de la distribución de los casetones de poliestireno utilizados como material aligerante de la losa. Losa Reforzada con 4 Tiras de GFRP En esta etapa de carga, la losa mostró un comportamiento estable y se alcanzaron los siguientes valores: la carga máxima aplicada sobre la superficie incluyendo el peso de ésta y el de las 6 capas de costales fue de 838 kg/m2, experimentó una deflexión máxima de 4.48 cm y el material compuesto se sujetó a un esfuerzo promedio de 200 kg/cm2. En las Figuras 12 y 13 se presentan las gráficas de las principales estudiadas en el proyecto. De las Figuras 7 y 12, se puede observar que la losa reparada tiene un comportamiento muy similar a la losa original. La diferencia en ambos comportamientos en que la losa reparada es ligeramente más flexible, indicando esto las bondades de la técnica de reparación si se toma en cuenta que la losa reparada estaba muy agrietada teniendo esto un enorme impacto en la rigidez de la misma.

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Figura 12 Curva Carga-Deflexión para Losa Reparada con 4 Tiras de GFRP

CONCLUSIONES

Figura 13 Patrón de Deformaciones Unitarias a lo La rgo de la Tira de Compuesto

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Losa Reforzada con 8 Tiras de GFRP En base a la experiencia acumulada con los dos anteriores experimentos, se decidió reforzar la losa con 2 tiras adicionales de material compuesto por cada vigueta, acumulando con ello 8 tiras de GFRP para la losa. El objetivo que se persiguió en esta etapa fue el de ver el impacto en la rigidez y la resistencia de la losa al someterla al mismo nivel de carga última que la losa original. Para realizar esta etapa, se realizó lo siguiente Los micrómetros se ubicaron en la misma posición que en la etapa correspondiente a la losa con 4 tiras de GFRP. Para conectar los extensómetros en la parte inferior de las nuevas tiras de compuesto, se quitaron los extensómetros SG1 y SG2 de la etapa anterior y se colocaron al centro de la losa, el SG1 se colocó en la parte Norte y el SG2 en la parte Sur, como se muestra en la Figura 14.

Figura 14 Distribución de Extensómetro para la Losa con 8 Tiras Se realizó el mismo sistema de carga con costales hasta llegar a las 11 capas o hileras de costales de 40 kg cada uno, que corresponden a la carga de ruptura de la losa. Durante la aplicación de la carga, se estuvo al pendiente de oír los posibles desprendimientos en la fibra de vidrio, en la 10ava hilada se escuchó el primer sonido de desprendimiento y un segundo se escuchó en la 11ava hilada de costales, pero no se observó un desprendimiento visible. Como resultado de esta etapa, se tiene que la losa experimentó los siguientes valores máximos: tuvo una deflexión máxima promedio en el centro del claro de 6.56 cm, soportó una carga uniforme que incluye su peso de 1353 kg/m2. El material compuesto tuvo una deformación unitaria de tensión de 3878x10-6, así como un esfuerzo promedio de 600 kg/cm2. Por otra parte, el concreto sufrió una deformación máxima de compresión 769x10-6. Es importante resaltar que la losa soportó perfectamente la carga de colapso de la etapa inicial, sin dar indicios de falla, ya que no se presentaron delaminaciones de las tiras de GFRP. En la Figura 17, se puede ver que la losa apena iniciaba a perder rigidez, misma que es ligeramente mayor que la de la losa original, es decir, hay ganancia en resistencia y a pesar de tener una losa muy agrietada no solo se recupera la rigidez, sino que se pudo ganar. Parte de los resultados obtenidos en la presente etapa, se presentan en las Figuras 15, 16 y 17.

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Figura 15 Curva Carga-Deflexión para Losa con 8 Tir as

Figura 16 Perfil de Deformaciones Longitudinales en GFRP

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Figura 17 Comparativo de Curva Carga-Deflexión para las Tres Condiciones

CONCLUSIONES

Figura 18 Losa Reforzada con 8 Tiras de GFRP y Suje ta a una Carga de 1353 kg/m 2

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CONCLUSIONES

Se presentan los resultados experimentales de una losa de vigueta y bovedilla ensayada en tres etapas: la primera en su condición original, la segunda reparada con 4 tiras de material compuesto y la tercera reparada con 8 tiras de GFRP. La losa original se le aplicó carga hasta llegar a la falla, misma que se caracterizó por la ruptura en tensión de las varillas inferiores de las armaduras de las dos viguetas, mostrando un patrón de grietas de flexión en forma uniforme. Durante los ensayes se monitoreó las deformaciones en el concreto, deformaciones en el material compuesto, deflexiones en el centro del claro y la carga aplicada en forma uniforme por medio de costales de arena y siguiendo lo establecido en la reglamentación para pruebas de carga. De acuerdo con los resultados obtenidos, se pueden establecer las siguientes conclusiones

La losa original presenta fallas en cuanto a que no satisface la condición de servicio dado el peralte inicial de 20 cm, mismo que no cumple con el mínimo para este tipo de losa cuya longitud es de 6 m. Como era de esperarse, ésta experimentó grandes deflexiones. La losa resistió en su etapa inicial una carga de falla equivalente a 1353 kg/m2, nivel muy superior a la demanda para una losa destinada a uso residencial. Ello a pesar de no cumplir con la condición de servicio. La losa reparada con material compuesto mostró un buen comportamiento, ya que se recuperó la rigidez original de la losa con dos tiras de GFRP en cada vigueta para igual condición de carga usada en la viga original de 600 kg/m2. Para la condición de carga máxima aplicada a la losa reparada con 8 tiras de material compuesto, esta mostró un excelente comportamiento, no solo porque resistió la carga de falla de la losa original sin mostrar daño alguno, sino que hubo una ligera ganancia en rigidez. Los niveles de deformación y esfuerzos determinados para el material compuesto son menores al 50% de su capacidad, implicando esto que se contaba con una considerable reserva en la resistencia de la losa. La técnica de reparación con tiras de compuesto a base fibra de vidrio empleada en el presente proyecto es una buena alternativa para reforzar losas de concreto reforzado con deficiencias estructurales.

AGRADECIMIENTOS

Los autores desean expresar su gratitud a los C. José Francisco Lizárraga Pereda y la Alma Guadalupe Deniz, alumnos del verano científico que estuvieron en nuestra Facultad de Ingeniería y se dedicaron de manera muy profesional en todas las etapas del proyecto.

REFERENCIAS

ACI-440-2R-02 Guide for Design of Externally Bonded FRP Dimas, J.V., Ehsani, M.R. and Saadatmanesh, H. (1996). “Strengthening of R/C Beams in a Nuclear Power Plant, 2nd International Conference on Advanced Composite Materials in Bridges and Structures. El-Badry, Editor Montreal, Canada pp 613-620. Quiñónez Esquivel Basilia, Velazquez Dimas Juan Ignacio, Reyes Salazar Alfredo y Castorena González José Humberto (2006). “Resistencia a tensión diagonal de muros de mampostería reforzados con fibra de

vidrio”, XV Congreso Nacional de Ingeniería Estructural, SMIE celebrado del 1 al 4 de Noviembre de 2006, Puerto Vallarta, Jalisco, México, Artículo No. 21 Saadatmanesh, H. and Ehsani, M.R. (1990) “Fiber Composites Plates can Strengthen Beam” ACI Concrete International, Pp 65-71

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