Diseño a cortante de vigas de hormigón armado con armadura de acero y armadura externa de FRP mediante el mecanismo de bielas y tirantes y algoritmos genéticos

Resumen

El uso de materiales compuestos como método de refuerzo de estructuras de hormigón armado se está extendiendo cada vez más en los últimos años. De los tres tipos de refuerzo, refuerzo a flexión, confinamiento y refuerzo a cortante, considerados en las guías de diseño publicadas hasta ahora, el último no se ha desarrollado todavía lo suficiente y, por tanto, se requieren todavía muchos estudios numéricos y experimentales que permitan progresar en su conocimiento. En el estudio numérico llevado a cabo en este trabajo, se ha desarrollado un modelo, basado en el mecanismo de bielas y tirantes, de la capacidad a cortante de vigas de hormigón armado reforzadas externamente con armadura de FRP. A la contribución del hormigón, se le añade la contribución del tirante del mecanismo resistente óptimo de bielas y tirantes de la viga estudiada. Ésta última incluye las contribuciones de las armaduras interna y externa. El mecanismo resistente óptimo se obtiene mediante la resolución de un problema de optimización, resuelto usando algoritmos genéticos, que permite determinar la geometría óptima de la configuración de bielas y tirante. El modelo propuesto se ha evaluado estimando la capacidad a cortante de vigas reforzadas con FRP ensayadas experimentalmente. Asimismo, se ha llevado a cabo la comparación de las predicciones del modelo con aquéllas obtenidas directamente de algunas de las normativas de hormigón y guías de diseño de refuerzo con FRP publicadas.