Este documento resume cinco investigaciones e innovaciones relacionadas con el hormigón desde la perspectiva del desempeño estructural. Estas incluyen el uso de fibras en reemplazo de armaduras de acero, el comportamiento de vigas de hormigón armado con fibras de FRP, la capacidad residual de muros de hormigón armado después de un terremoto, la efectividad de sistemas de reparación de muros dañados, y muros delgados de hormigón con malla central.

1. Bloque: Grupo Innovación en Construcción con Hormigón UC
INVESTIGACIONES E INNOVACIONES DESARROLLADAS EN HORMIGÓN
DESDE LA PERSPECTIVA DEL DESEMPEÑO ESTRUCTURAL
Hernán Santa María, Matías Hube

2. Contenido
1. Fibras en reemplazo de armaduras de
acero
2. Comportamiento de vigas de hormigón
armado con fibras de FRP.
3. Capacidad residual de muros de
hormigón armado post terremoto.
4. Efectividad de sistemas de reparación de
muros de hormigón armado.
5. Muros delgados de hormigón con malla
central.

3. Fibras en reemplazo de armaduras de
acero

4. Vigas de hormigón armado con fibras
de FRP
• Las fibras de carbono adheridas externamente se
pueden usar para aumentar la resistencia a flexión
de las vigas.
• El modo de falla típico es por delaminación.
• Este es un modo muy restrictivo en términos de
capacidad disponible de las fibras.
• Se propone usar anclajes para aumentar la
capacidad de las vigas, retardando la falla por
delaminación.

5. Vigas de hormigón armado con fibras
de FRP

6. Vigas de hormigón armado con fibras
de FRP
(Esquema de anclaje,
Zhang et al , 2013)

7. Vigas de hormigón armado con fibras
de FRP
Specimens Pmáx
(kN)
Pmáx
/PC a
Pmáx
/PF b
δmáx
(mm)
εFRP
(mm/mm)
εFRP/
εu
FRP
(%)c
φmáx
(1/mm)d Failure mode
VC-0-00-a 126,0 - NA 40,0 NA NA 8,03E-05 Yield in tension reinforcement and secondary
failure by concrete crushing in compressionVC-0-00-b 126,0 - NA 40,0 NA NA 7,50E-05
VF-0-00 137,5 1,092 1,000 21,8 0,0068 45,5 3,88E-05 Delamination
VF-1-50 139,1 1,104 1,011 15,3 0,0071 47,2 2,57E-05 Rupture of FRP ply at center zone
VF-1-70 161,6 1,283 1,175 25,6 0,0094 62,5 3,57E-05
Debonding of FRP anchor fan, followed by
delamination behind the anchor
VF-1-100 149,8 1,189 1,089 23,5 0,0067 44,7 3,79E-05 Rupture of FRP ply at zone under FRP anchor
VF-2-50 146,6 1,163 1,066 25,5 0,0082 54,5 4,26E-05 Rupture of FRP ply at zone under FRP anchor

8. Vigas de hormigón armado con fibras
de FRP

9. Capacidad residual de muros de
hormigón armado post terremoto
• Después de un terremoto la capacidad de los muros
resistente se ha deteriorado.
• Se desconoce el comportamiento posterior de los
muros dañados. Información requerida para evaluar
la vulnerabilidad post terremoto de un edificio.
• Información requerida para la toma de decisión de
reparaciones.
• Seismic capacity of repaired reinforced concrete
wall buildings, FONDECYT 1171062, CONICYT.
• Ensayar muros en dos etapas:
• Ensayar hasta alcanzar cierto nivel de daño y descargar.
• Ensayar hasta un nivel importante de daño.

10. Capacidad residual de muros de
hormigón armado post terremoto

11. Capacidad residual de muros de
hormigón armado post terremoto

12. Capacidad de muros reparados tras
terremoto
• Después del terremoto de 1985 los edificios de
muros de hormigón armado (HA) dañados fueron
reparados y sólo uno fue demolido.
• Después del terremoto de 2010:
• Edificios demolidos son aprox. 0.4% del total de
aprox. 2000 edificios de muros expuestos.
• Después del terremoto de 2011 Canterbury más del
60% de los edificios de HA fueron demolidos
(Marquis et al. 2017).
Inventario de 36 edificios
(Jünemann et al. 2015)
25: Reparados
8 : Demolidos
2 : Sin decision final

13. Capacidad de muros reparados tras
terremoto
100120
Existent
Reinforcement
200
Old wall
New wall
New wallDemolished
concrete
Added
wall
Added Reinforcement
Added transverse
reinforcement
Added longitudinal
reinforcement
Added
ties Ø10a30
+ epoxy resin
1100
Wall U Wall F
Wall JWall Q
Wall N Wall M

14. Capacidad de muros reparados tras
terremoto
Muro Q Muro Q reparado, con
elemento de borde

15. Capacidad de muros reparados tras
terremoto
Fotografías Sr. Jorge Carvallo
FRP para refuerzo al corte

16. Capacidad de muros reparados tras
terremoto
Investigación en desarrollo
• Seismic capacity of repaired reinforced concrete
wall buildings, FONDECYT 1171062, CONICYT.
• Estudio experimental de muros.
• Muros controlados por flexo-compresión o corte.
• Ensayo de muros sometidos a carga axial de
compression, flexión y corte, hasta algún nivel de
daño importante.
• Ensayos iniciales de 6 muros.
• Reparación de los muros y nuevo ensayo.

17. Muros delgados de hormigón con
malla central

18. Muros delgados de hormigón con
malla central