Estudio sobre el comportamiento a flexión de viga I reforzada con CFRP para puente grúa de hasta 20 Ton

Abstract

Este estudio investiga el comportamiento a flexión de vigas I reforzadas con polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) en puentes grúa con capacidad de carga de hasta 20 toneladas, con el objetivo de evaluar su rigidez estructural. La investigación se desarrolla debido a la necesidad de mejorar la rigidez, resistencia y factor de seguridad de las vigas principales de estos equipos críticos en la industria minera, mantenimiento y manufacturera, Además, se busca llenar un vacío en la normativa CMAA 70, que no contempla el uso de materiales compuestos como el CFRP en el refuerzo estructural. Se analizaron los modelos numéricos y analíticos que permitieron evaluar el comportamiento de las vigas en cuatro configuraciones: sin refuerzo, con refuerzo inferior, con refuerzo superior y con refuerzo en ambas caras. Los resultados muestran que el uso de CFRP incrementa significativamente la rigidez y resistencia de las vigas, reduciendo las deflexiones hasta en un 8.1% y los esfuerzos en un 10.2%. Estas mejoras confirman la eficacia del refuerzo con CFRP para aplicaciones estructurales, cumpliendo con los parámetros de la norma CMAA 70 en cuanto a la rigidez y seguridad. Se concluye que el refuerzo con CFRP es una solución viable para el diseño y la rehabilitación de puentes grúa, proporcionando un marco técnico para su diseño. Este estudio contribuye a la literatura científica al combinar análisis experimental, numérico y analítico, validando los refuerzos con CFRP en estructuras metálicas sometidas a cargas extremas.