Comportamiento de hormigón confinado con FRP en pilares cuadrados
DOI:
https://doi.org/10.3989/mc.2015.05414Palabras clave:
Hormigón, Composite, FRP, Confinamiento, Resistencia a la compresiónResumen
La mayoría de las investigaciones sobre hormigón confinado con FRP se han realizado sobre pilares de sección circular, pero el comportamiento en secciones cuadradas/rectangulares, donde el confinamiento es menos eficaz, es mucho menos conocido. Este trabajo presenta los resultados de un estudio experimental sobre probetas de hormigón de baja resistencia y sección cuadrada. Se han ensayado a compresión centrada diez probetas de tamaño intermedio. Los resultados indican que el confinamiento mejora significativamente la resistencia y ductilidad del hormigón en columnas de sección cuadrada con las esquinas redondeadas. El incremento de resistencia es mayor cuanto menor es la resistencia del hormigón sin confinar y también aumenta con la rigidez del encamisado. Los resultados se compararon con los obtenidos según los modelos teóricos más aceptados. Hay dos parámetros críticos en el ajuste de los modelos: el factor de eficiencia de la deformación y el efecto de confinamiento en secciones no circulares.
Descargas
Citas
1. Bakis, C.; Bank, L.; Brown, V.; Cosenza, E.; Davalos, J.; Lesko, J.; Machida, A.; Rizkalla, S.; Triantafillou, T. (2002) Fiber-Reinforced Polymer Composites for Construction—State-of-the-Art Review. J. Compos. Constr. 6 [2], 73–87. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2002)6:2(73)
2. Perera, R.; Sevillano, E.; Arteaga, A.; de Diego, A. (2014) Identification of intermediate debonding damage in FRP-plated RC beams based on multi-objective particle swarm optimization without updated baseline model. Compos. Part B: Eng. 62, 205–217. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.02.008
3. Panjehpour, M.; Ali, A.A.A.; Voo, Y.L.; Aznieta, F.N. (2014) Modification of strut effectiveness factor for reinforced concrete deep beams strengthened with CFRP laminates. Mater. Construcc. 64 [314], e016.
4. Alzate, A.; Arteaga, A.; de Diego, A.; Cisneros, D.; Perera, R. (2013) Shear strengthening of reinforced concrete members with CFRP sheets. Mater. Construcc. 63 [310], 251–265.
5. fib Bulletin 14, Externally bonded FRP reinforcement for RC structures. The International Federation for Structural Concrete, Lausanne, Switzerland, (2001).
6. CNR-DT200/2004, Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening existing structures, Advisory Committee on Technical Recommendations for Construction, National Research Council, Rome, Italy, (2004).
7. ACI 440.2R-08, Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures, American Concrete Institute Farmington Hills, Michigan, USA, (2008).
8. Concrete Society. Design guidance for strengthening concrete structures with fibre composite materials, 3rd ed., Concrete Society Technical Report No. 55, Crowthorne, Berkshire (UK), (2012).
9. Samaan, M.; Mirmiran, A.; Shahawy, M. (1998), Model of Concrete Confined by Fiber Composites. J. Struct. Eng. 124 [9], 1025–1031. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1998)124:9(1025)
10. Toutanji, H.A. (1999) Stress-Strain Characteristics of Concrete Columns externally Confined with Advanced Fiber Composite Sheets. ACI Mat. J. 96 [3], 397–404.
11. Lam, L; Teng, J. G. (2003) Design-oriented Stress-Strain Model for FRP-confined Concrete. Constr. Build. Mat. 17, 471–486.
12. Spoelstra, M. R.; Monti, G. (1999) FRP-Confined Concrete Model. J. of Compos. Constr. 3 [3], 143–150. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(1999)3:3(143)
13. Mirmiran, A.; Shahawy, M. (1997) Behavior of Concrete Columns Confined by Fiber Composites. J. Struct. Eng. 123 [5], 583–590. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1997)123:5(583)
14. Teng, J.G.; Huang, Y.L.; Lam, L.; Ye, L.P. (2007) Theoretical model for fiber-reinforced polymer-confined concrete. J. Compos. Constr. 11 [2], 201–210. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2007)11:2(201)
15. Hu, H.; Seracino, R. (2014) Analytical Model for FRP-and-Steel-Confined Circular Concrete Columns in Compression. J. Compos. Constr. 18, Special Issue: 10th Anniversary of IIFC, A4013012. http://dx.doi.org/10.1061/(asce)cc.1943-5614.0000394
16. Aire, G.; Gettu, R.; Casas, J.R.; Marques, S.; Marques, D. (2010) Concrete laterally confined with fibre-reinforced polymers (FRP): experimental study and theoretical model. Mater. Construcc. 60 [297], 19–31. http://dx.doi.org/10.3989/mc.2010.45608
17. De Lorenzis, L.; Tepfers, R. (2003) Comparative Study of Models on Confinement of Concrete Cylinders with Fiber-Reinforced Polymer Composites. J. Compos. Constr. 7 [3], 219–237. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2003)7:3(219)
18. Chaallal, O.; Hassan, M.; Leblanc, M. (2006) Circular Columns Confined with FRP: Experimental versus Predictions of Models and Guidelines. J. Compos. Constr. 10 [1], 4–12. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2006)10:1(4)
19. Lim, J.C.; Ozbakkaloglu, T. (2014), Lateral Strain-to-Axial Strain Relationship of Confined Concrete, J. Struct. Eng., 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001094, 04014141.
20. Chaallal, O.; Shahawy, M.; Hassan, M. (2003) Performance of Axially Loaded Short Rectangular Columns Strengthened with Carbon Fiber-Reinforced Polymer Wrapping. J. Compos. Constr. 7 [3], 200–208. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2003)7:3(200)
21. Rochette, P.; Labossière, P. (2000) Axial Testing of Rectangular Column Models Confined with Composites. J. Compos. Constr. 4 [3] 129–136. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2000)4:3(129)
22. Pham, T.M.; Doan, L.V.; Hadi, N.S. (2013) Strengthening square reinforced concrete columns by circularisation and FRP confinement. Constr. Build. Mat. 49, 490–499.
23. Lam, L.; Teng, J.G. (2003) Design-Oriented Stress-Strain Model for FRP-Confined Concrete in Rectangular Columns. J. Reinf. Plast. Compos. 22 [13], 1149–1186. http://dx.doi.org/10.1177/0731684403035429
24. EN ISO 527-4:1997 Plastics. Determination of tensile properties. Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites.
25. Pessiki, S.; Harries, K.A.; Kestner, J.; Sause, R.; Ricles, J.M. (2001) The axial behaviour of concrete confined with fiber reinforced composite jackets. J. Compos. Constr. 5 [4], 237–245. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2001)5:4(237)
26. Chen, J.F.; Li, S.Q.; Bisby, L.A.; Ai, J. (2011) FRP rupture strains in the split-disk test. Compos. B Eng. 42 [4], 962–972. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2010.12.015
27. Mander, J.B.; Priestley, M.J.N.; Park, R. (1988) Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete. J. Struct. Eng. 114 [8], 1804–1826. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804)
28. Matthys, S.; Toutanji, H.; Audenaert, K.; Taerwe, L. (2005) Axial Load Behavior of Large-Scale Columns Confined with Fiber-Reinforced Polymer Composites. ACI Struct. J. 102 [2], 258–267.
29. Mirmiran, A.; Shahawy, M.; Samaan, M.; El Echary, H.; Mastrapa, J.C.; Pico, O. (1998) Effect of Column Parameters on FRP-Confined Concrete. J. Compos. Constr. 2 [4], 175–185. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(1998)2:4(175)
30. Karam, G.; Tabbara, M. (2004) Corner Effects in CFRP-Wrapped Square Columns. Mag. Conc. Res. 56 [8], 461–464. http://dx.doi.org/10.1680/macr.2004.56.8.461
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2015 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.








