Diseño estructural de puentes atirantados con refuerzo de fibras de carbono expuesto en zonas de alto grado de corrosión - De La Cruz Sullca Julio César (2012)
El presente trabajo se refiere al Diseño Estructural de Puentes Atirantados con Refuerzo de Fibras de Carbono Expuestos en Zonas de Alto Grado de Corrosión. Hoy en día la construcción de puentes de grandes luces ha llevado a la industria de la construcción a estar en un constante desarrollo en aras de mejorar los tiempos de ejecución, presupuesto y calidad de las estructuras. Por el cual se presenta el desarrollo de un modelo dinámico no lineal para el análisis y diseño, viendo el comportamiento . de la súper estructura y cables en puentes atirantados. Este modelo permite considerar, en detalle, el efecto· de las cargas dinámicas por tráfico, viento o sismos, lo que lo hace particularmente útil para el estudio de cables con sistemas activos y semiactivos de amortiguamiento, o para el análisis estructural detallado de los puentes atirantaélos. Para evaluar el modelo no lineal, se realizó un estudio experimental en un puente atirantado con 08 tirantes de. 120m de luz con cabales de fibra de carbono y se comparó con un modelo no lineal dé las mismas dimensioneS y características con cables de acero estructural típico. De las mediciones de vibración se identificaron los tres primeros modos de vibrar y se ·determinaron las tensiones en los·tirantes a partir de la primera frecuencia natural, utilizando ambos modelos. Para evaluar los resultados, se compararon con losdatos de las pruebas de carga que se habían realizado con anterioridad y con los datos de diseño. El modelamiento matemático se determinó con el programa SAP 2000 v14.0, de· acuerdo a los parámetros del manual de diseño de puentesdel Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú. En este estudio se concluye que, el análisis estructural con cables de fibras de carbono es más eficiente y económico con respecto al modelamiento de la estructura con cables estructurales típicos. El uso de los cables de fibras de carbono, reduce en un 30% del peso en relación al refuerzo con cables de acero convencional, debido a su baja densidad y peso específico de este material. De la comparación de las secciones transversales de los cables tensores calculadas de las frecuencias naturales y las pruebas de carga, se obtuvo una gran diferencia de 25.5% del refuerzo con cables de fibras de carbono y cables de acero Acerca de los resultados específicos, debe señalarse que el análisis con refuerzo de cables de fibras de carbono son más económicos en comparación a los refuerzos con cables de acero estructural, debido a su bajo costo de operación y mantenimiento, en referencia al refuerzo con cables de acero que, se tiene que realizar mínimo cada 5 Años el cual proporciona un·elevado costo de operación y mantenimiento.