Simplified methods to determine shear strength in reinforced concrete beams with fiber-reinforced polymers exposed to fire

• Autores: I. Díaz, L. Larrúa, Hugo Wainshtok Rivas, M. Mackchaser
• Localización: Revista ingeniería de construcción, ISSN-e 0718-5073, Vol. 36, Nº. 1, 2021, págs. 97-106
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Métodos simplificados para la determinación del cortante resistente en vigas de hormigón armado con polímeros reforzados con fibras en situación de incendio
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    Resumen: La importancia del diseño de estructuras en situación de incendio, unida a la incertidumbre en el comportamiento y resistencia de las estructuras de hormigón armado con barras de polímeros reforzados con fibras (PRF) a elevadas temperaturas, evidencian la necesidad de más investigaciones en esta dirección. Aun cuando existen estudios dirigidos a la evaluación de los esfuerzos resistentes de flexión y cortante en situación de incendio en estos elementos, no existen normas o regulaciones que especifiquen procedimientos para ello. En este trabajo se proponen métodos para el cálculo del cortante resistente en vigas de hormigón armado con PRF, de sección rectangular, a partir de considerar la degradación de las propiedades de los materiales y/o la sección reducida de hormigón, según lo recomendado por Diab (2014), el Eurocódigo 2 (EN-1992-1-2, 2004) y Saafi (2002). Partiendo del análisis térmico realizado con el programa Super Tempcalc, estos procedimientos se aplicaron a 13 vigas, con distintas dimensiones y armados, sometidas al fuego estándar de la norma ISO-834 (2000)en tres caras, obteniéndose las curvas de degradación de la capacidad a cortante para cada caso. Los resultados demuestran que las diferencias entre los valores de cortantes resistentes fueron muy pequeñas para todo el tiempo de exposición al fuego considerado.

  • English

    Abstract: The importance of structural design under fire conditions, together with the uncertainty in the behavior and resistance of reinforced concrete structures with fiber-reinforced polymer bars (FRP) at high temperatures, reveal the need for more research along these lines. Although there are studies evaluating the flexural and shear strength of elements exposed to fire, there are no standards nor regulations specifying the procedures thereto. This work proposes methods to calculate shear strength in FRP-reinforced concrete beams, with rectangular cross-section, based on the degradation of the properties of the materials and/or the reduced concrete cross-section, as recommended by Diab (2014), Eurocode 2 (EN-1992-1-2, 2004) and Saafi (2002). In accordance with the thermal analysis executed with the Super Tempcalc software, these procedures were applied to 13 beams of different dimensions and reinforcements, subjected to standard fire of the ISO-834 standard on three sides, thereby obtaining the shear capacity degradation curves for each case. The results show that the EN-1992-1-2 (2004) allows to adequately predict the shear strength of RC beams with FRP under fire conditions.