Comportamiento a flexión pura de muros de mampostería en arcilla, reforzados con barras de FRP

Abstract

Due to the interest in the Colombian environment to be at the vanguard with the latest available technologies and materials, a research project was proposed in order to evaluate the flexion capacity of clay masonry, reinforced with FRP bars at perpendicu-lar loads to plane, and take the first step to generate a preliminary design protocol for the future based on the ACI 440 and TMS402 / ACI 530, Being that there is no design guide yet to contemplate the behavior of masonry under this approach. The experimental program included the construction and test of 16 masonry walls in clay, seven walls were reinforced with Glass fiber Reinforced Polymer (GFRP) bars, and the other seven were reinforced with CFRP Carbon fiber Reinforced polymer, and the remaining two were reinforced with conventional steel rods. The variables that were taken into account in the investigation were the dimensions of the wall in plan and the rebar. The walls were tested in a test frame which had a length between supports of 2030 mm and loaded the walls with two concentrade loads in the thirds along the wall, looking for a pure bending behavior in the central third. A very similar behavior of the analytical model was observed, compared to the experimental results for service loads. As for the ultimate loads, differences were found between theory and tests.

Dado el interés en el medio colombiano en estar a la vanguardia con las últimas tecnologías y materiales disponibles, se planteó en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, un proyecto de investigación, con el fin de evaluar la capacidad a flexión de la mampostería de arcilla reforzada internamente con barras de FRP ante cargas perpendiculares al plano y dar los primeros pasos para generar un protocolo preliminar de diseño a futuro, basado en el ACI 440 y el TMS402/ACI 530, Dado que aún no exis-te guía de diseño que contemple el comportamiento de mampostería ante esta solicitación. El programa experimental contempló la construcción y el ensayo de 16 muros de mampostería en arcilla, siete muros fueron reforzados con barras de GFRP (Glass fiber reinforced polymer, por sus siglas en ingles), los siguientes siete se reforzaron con barras de CFRP (Carbon fiber reinforced polymer, por sus siglas en ingles) y los dos restantes se reforzaron con barras de acero convencional, para comparar los resul-tados. Las variables que se tuvieron en cuenta en la investigación fueron las dimensiones del muro en planta y las cuantías de refuerzo. Los muros se ensayaron en un marco de prueba el cual tenía una longitud entre apoyos de 2030 mm y cargaba los muros con dos cargas distribuidas en los tercios a lo largo del muro, buscando un comportamiento de flexión pura en el tercio central. Se observó un comportamiento muy similar del modelo analítico, comparado con los resultados experimentales para estados de carga de servicio (deflexiones). En cuanto a las cargas últimas, se encontraron diferencias entre la teoría y los ensayos.