Determinación experimental de las propiedades mecánicas de losas para puentes de polímeros reforzados con fibras

Abstract

En este trabajo se presenta la determinación experimental de las propiedades mecánicas y estructurales de una losa para puentes construida con Polímeros Reforzados con Fibras (PRF), específicamente resina vinil éster reforzada con fibras de vidrio de tipo E (E-glass). Las fibras se utilizaron en forma de tela cosida en dos dimensiones (NCF) y, por primera vez, un trenzado en tres dimensiones. La losa está construida adhiriendo vigas con sección triangular y dos placas planas que forman las superficies superior e inferior del panel. El material se caracterizó primero al nivel de especimenes de tamaño cupón, donde se determinaron sus propiedades físicas y mecánicas. Las propiedades estructurales de las vigas se determinaron por medio de pruebas en flexión donde se utilize un arreglo de tres potenciómetros para medir simultáneamente deflexiones verticales y laterales y rotación, incluyendo el uso de un simulador de carga gravitatoria. Por último, las propiedades en flexion del panel fueron determinadas ensayando cuatro prototipos de las losas del ancho de cinco celdas. Se encontró alta variabilidad en el material reforzado con el trenzado 3-D pero éste se utilizó para reforzar las vigas en el prototipo final. Los prototipos soportaron 5.5 veces la carga de diseño, por lo que se concluyó que el diseño de estos sistemas está dominado por límite de deflexiones y no por capacidad resistente. Se recomendó que se desarrollen metodologías de diseño donde se calibren los modelos de diseño con data experimental y valores de variabilidad en el material utilizando metodologías de confiabilidad.

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