Simposio Internacional de Construcciones

Shear strengthening of reinforced concrete elements using the NSM-FRP system

The structural strengthening in elements of reinforced concrete using composite materials of fiber reinforced polymers (FRP) can be encompassed under two types: strengthening with composite materials in the form of externally bonded fabrics and more recently, the strengthening using near surface mounted FRP bars (NSM-FRP). This latest strengthening technique features a number of advantages over external bonding of FRP fabrics, however, due in part to its lower development, it is still not so implemented today. The objective of this work is to evaluate the behavior of reinforced concrete elements reinforced in shear by the NSM-FRP system. The main analytical models that serve as the basis for designing this type of reinforcement, and are applied in the rehabilitation of concrete beams armed belonging to an existing building. The results reveal the effectiveness of the strengthening applied by obtaining increases in shear strength up to 30%, and it was demonstrated that shear reinforcement is more effective to the extent that the NSM-FRP bars are placed perpendicular to the cracks caused by diagonal traction.

El reforzamiento estructural en elementos de hormigón armado mediante materiales compuestos de polímeros reforzados con fibras (PRF), se puede englobar bajo dos modalidades: el refuerzo con materiales compuestos en forma de tejidos adheridos externamente, y más recientemente, el refuerzo mediante barras de PRF insertadas en el recubrimiento (NSM-PRF). Esta última técnica de refuerzo presenta una serie de ventajas respecto al pegado externo de tejidos de PRF; sin embargo, debido en parte a su menor desarrollo, todavía no se encuentra tan implementada en la actualidad. El objetivo de este trabajo consiste en evaluar el comportamiento de elementos de hormigón armado reforzados a cortante mediante el sistema NSM-PRF. Se establecen los principales modelos analíticos que sirven de base para diseñar este tipo de reforzamiento, y se aplican en la rehabilitación de vigas de hormigón armado pertenecientes a una edificación existente. Los resultados revelan la efectividad de los reforzamientos realizados a través de la obtención de incrementos de resistencia a cortante hasta un 30%, y se demostró que el reforzamiento a cortante resulta más efectivo en la medida en que las barras NSM-PRF se colocan perpendicular a las fisuras ocurridas por la tracción diagonal.