Análisis de Transferencia de Tensiones en Sistemas de Refuerzo de Hormigón

La tecnica de adhesion de capas finas de materiales cementicios o recubrimiento con morteros u hormigones esta muy extendida y ha probado ser eficiente en casos de refuerzo y reparacion de estructuras. Los ensayos experimentales y la experiencia de obras muestran que el refuerzo de la capa de recubrimiento reforzada con fibras proporciona cierta continuidad a traves de las fisuras y demora el inicio y la propagacion del despegue de las capas de refuerzo. En el presente trabajo se estudia numericamente la adherencia entre el material original y el material de refuerzo de vigas de hormigon armado reparadas con hormigon reforzado con fibras (HRF) ensayadas a corte. A partir de eso se evalua la necesidad de utilizar un puente de adherencia quimico y conectores de corte metalicos en las caras laterales del refuerzo de HRF. Se realiza la simulacion numerica de las vigas reparadas con un programa de elementos finitos 3D no lineal con el que se evidencian las tensiones en los distintos planos de contacto en ambos materiales. El hormigon armado y el HRF se modelan mediante la teoria de mezclas modificada para materiales anisotropos. Dentro de esta teoria el hormigon se modela mediante el modelo de dano plastico modificado. Para las fibras de acero y la armadura se utilizan modelos elastoplasticos. En el caso de las fibras el comportamiento esta gobernado por el fenomeno de arrancamiento que en general ocurre antes de la plastificacion de las mismas. El estudio numerico pone en evidencia la marcada influencia de las propiedades del acero de las barras longitudinales inferiores, fundamentalmente la curva de endurecimiento, que es la responsable de la mayor ductilidad de la respuesta una vez producida la falla por corte en las vigas sin reparar. A modo de validacion, se comparan la respuesta global obtenida numericamente con los resultados experimentales de vigas de hormigon danadas al corte, reparadas con una capa de HRF y ensayadas nuevamente.