Comportamiento mecánico de materiales compuestos utilizados en estructuras industriales
Palabras clave:
Materiales compuestos; Polímeros reforzados con fibras; Comportamiento mecánico; Estructuras industriales; Revisión sistemática.Resumen
El presente estudio tuvo como objetivo analizar el comportamiento mecánico de los materiales compuestos utilizados en estructuras industriales mediante una revisión sistemática de la literatura científica publicada entre 2020 y 2025. La metodología se basó en la búsqueda, selección y análisis crítico de estudios indexados en bases de datos de alto impacto, considerando investigaciones experimentales, numéricas y de revisión. Los resultados evidenciaron que los polímeros reforzados con fibras, especialmente el GFRP pultruido y el CFRP en láminas adheridas, presentan ventajas significativas en términos de resistencia específica, reducción de peso y durabilidad frente a ambientes agresivos. Sin embargo, se identificaron mecanismos de falla críticos, como el aplastamiento local en perfiles pultruidos y el desprendimiento del refuerzo en sistemas adheridos, así como una alta sensibilidad a factores ambientales. Se concluye que, pese a su potencial estructural, la aplicación segura de estos materiales requiere criterios de diseño específicos y mayor estandarización experimental.
Descargas
Referencias
Abdelrahman, M., Elchalakani, M., & Karrech, A. (2023). Fatigue behavior and stiffness degradation of fiber reinforced polymer composites under cyclic loading. Composite Structures, 317, 116991.
Al-Khudairi, O., Hadavinia, H., Waggott, A., Lewis, E., & Little, C. (2021). Characterisation of fatigue damage in fibre reinforced polymer composites using mechanical testing. Materials & Design, 201, 109505.
Ascione, F., Lamberti, M., Razaqpur, A. G., & Spadea, S. (2022). Buckling behavior of FRP structural members: State of the art and research needs. Composite Structures, 289, 115441.
Auquilla Torres, D. F. (2022). Evaluación del comportamiento estructural de vigas y columnas reforzadas con CFRP en edificaciones existentes [Tesis de grado, Universidad del Azuay]. Repositorio Institucional UDA.
Bank, L. C., Gentry, T. R., & Barkatt, A. (2020). Durability of pultruded FRP structural shapes. Construction and Building Materials, 247, 118541.
Calispa, J. E. (2024). Análisis del reforzamiento sísmico de estructuras mediante el uso de FRP [Tesis de maestría, Universidad Central del Ecuador]. Repositorio Institucional UCE.
Correia, J. R., Branco, F. A., & Ferreira, J. G. (2020). Fatigue behaviour of pultruded glass fibre reinforced polymer composites. Composite Structures, 247, 112452.
Daniel, I. M., & Ishai, O. (2021). Engineering mechanics of composite materials (3rd ed.). Oxford University Press.
Harle, S. M., Santhanam, S., & Kumar, P. (2024). Durability and long-term performance of fibre reinforced polymer composites in civil infrastructure: A review. Journal of Building Engineering, 88, 108932.
Iannuzzi, M., & Frankel, G. S. (2022). The carbon footprint of steel corrosion. npj Materials Degradation, 6(1), 35.
Kajendran, R., Martins, J. P., & Correia, J. R. (2025). Axial compressive behaviour of pultruded GFRP tubular columns and prediction using machine learning. Composite Structures, 332, 117602.
Martins, J. P., Correia, J. R., & Branco, F. A. (2025). Reliability-based design calibration for pultruded GFRP I-section beams susceptible to web crippling. Engineering Structures, 304, 117552.
Passos, F. A., Pacheco, F., & Silvestre, N. (2021). Mechanical performance of FRP–geopolymer bonded joints subjected to pull-off tests. Composite Structures, 263, 113726.
Qureshi, J., Mottram, J. T., & Zafari, B. (2020). Bolted and bonded joints in FRP structures: Experimental and numerical investigation. Composite Structures, 240, 112044.
Ravichandran, B., Wang, Y., & Keller, T. (2024). Joining methods for fibre reinforced polymer composites in structural applications: A review. Composite Structures, 329, 117536.
Revista de la Construcción. (2025). Flexural behavior of GFRP box profiles under extreme temperature conditions. Revista de la Construcción, 24(1), 45–58.
Sakbana, M. A., Bustamante, W., & Fernández, M. (2020). Numerical analysis of reinforced concrete beams strengthened with CFRP sheets. Revista de la Construcción, 19(2), 312–324.
Silva, M. A. G., Biscaia, H. C., & Fernandes, A. A. (2022). Hygrothermal ageing effects on mechanical properties of GFRP composites. Construction and Building Materials, 320, 126234.
Soares, A. P., Machado, J. S., & Ferreira, J. G. (2024). Numerical modelling of reinforced concrete beams strengthened in shear with CFRP. Engineering Structures, 298, 117126.
Soumbourou, M. A., Keller, T., & Mottram, J. T. (2025). Web crippling of pultruded GFRP profiles: State-of-the-art review and future research needs. Polymers, 17(20), 2746.
Wu, C., Bai, Y., & Keller, T. (2023). State-of-the-art review on web crippling of pultruded GFRP profiles. Composite Structures, 307, 116645.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2026 Mgtr. Gendry Daniel Solís Pastor (Autor/a)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Usted es libre de:
- Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
- Adaptar — remezclar, transformar y construir a partir del material
- La licenciante no puede revocar estas libertades en tanto usted siga los términos de la licencia
Bajo los siguientes términos:
- Atribución — Usted debe dar crédito de manera adecuada , brindar un enlace a la licencia, e indicar si se han realizado cambios . Puede hacerlo en cualquier forma razonable, pero no de forma tal que sugiera que usted o su uso tienen el apoyo de la licenciante.
- NoComercial — Usted no puede hacer uso del material con propósitos comerciales .
- CompartirIgual — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, debe distribuir su contribución bajo la la misma licencia del original.
- No hay restricciones adicionales — No puede aplicar términos legales ni medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otras a hacer cualquier uso permitido por la licencia.
Avisos:
No tiene que cumplir con la licencia para elementos del materiale en el dominio público o cuando su uso esté permitido por una excepción o limitación aplicable.
No se dan garantías. La licencia podría no darle todos los permisos que necesita para el uso que tenga previsto. Por ejemplo, otros derechos como publicidad, privacidad, o derechos morales pueden limitar la forma en que utilice el material.
