Behavior of rectangular reinforced concrete columns confined with CFRP jackets and anchors

Abstract

La presente investigación estudia el comportamiento de columnas rectangulares de hormigón armado confinadas con envolturas y anclajes de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP). Estas columnas representan elementos de borde de muros de corte confinados con CFRP. Se propone una nueva técnica de rehabilitación, envolviendo las columnas con camisas de CFRP y la inclusión de anclajes de CFRP en forma de abanico intercalados entre las camisas de CFRP. El refuerzo CFRP genera un confinamiento pasivo mediante acción de arco (similar a la generada por estribos de acero) y amplifica el área del núcleo de hormigón efectivamente confinado. Se propone un procedimiento de modelación de diseño (ecuaciones cerradas que sólo dependen de características geométricas y propiedades de material nominales). Este procedimiento se basa en: técnicas de modelos de diseño de confinamiento con trabas y estribos, resultados obtenidos de modelos de elementos finitos no lineales y modelos existentes para columnas confinadas con CFRP pero sin anclajes de CFRP. Los resultados muestran que la técnica de rehabilitación propuesta logra aumentar la ductilidad a compresión de las columnas de hormigón armado. Los ensayos muestran incrementos en la deformación última de los especímenes manteniendo niveles altos de tensión de compresión. También se observa que el confinamiento de CFRP evita el pandeo de barras verticales y apertura de estribos horizontales, al mismo tiempo que mantiene la integridad de la probeta hasta el final del ensayo. La metodología de modelamiento propuesta predice, con buen grado de exactitud, los incrementos en parámetros que caracterizan la curva tensión – deformación axial debidos al uso del sistema de confinamiento CFRP propuesto.