FRP contra el sismo
Los polímeros reforzados con fibras, conocidos internacionalmente por la sigla FRP (Fiber-Reinforced Polymer), se han consolidado como una alternativa de creciente interés para el refuerzo de estructuras de hormigón existentes. Su elevada relación resistencia-peso, el reducido incremento de masa que aportan y su versatilidad constructiva explican buena parte de su difusión. Sin embargo, cuando su utilización se orienta específicamente a la rehabilitación sísmica, el problema adquiere una complejidad particular.
Esta cuestión es analizada por Garrett Hagen y Aniket Borwankar en el artículo “Seismic Strengthening of Existing Concrete Structures with FRP”, publicado en la edición de agosto de 2026 de STRUCTURE Magazine. Los autores revisan los avances recientes en investigación, la evolución de los criterios normativos y distintas experiencias de aplicación, destacando sus consecuencias prácticas para los ingenieros estructurales.
Una parte importante del parque edilicio de hormigón situado en regiones sísmicas fue construido antes de la incorporación de los modernos criterios de cálculo. Como consecuencia, numerosas estructuras presentan deficiencias relacionadas con una resistencia al corte insuficiente en columnas y muros, confinamiento inadecuado, diafragmas con armaduras escasas o sistemas de colectores y cordones concebidos originalmente para responder principalmente ante cargas gravitatorias.
Frente a este escenario, los FRP ofrecen posibilidades de intervención particularmente atractivas. No obstante, los autores advierten que buena parte de las primeras recomendaciones técnicas para estos materiales se desarrollaron pensando en el refuerzo de vigas y columnas sometidas fundamentalmente a acciones gravitatorias. Trasladar esos criterios directamente al comportamiento sísmico puede resultar insuficiente, porque durante un terremoto aparecen inversiones cíclicas de carga, redistribuciones de esfuerzos, plastificación de armaduras y grandes demandas de deformación.
El objetivo de una rehabilitación sísmica no consiste solamente en incrementar la resistencia. También debe garantizarse que los componentes sean capaces de acompañar las deformaciones previstas y que el mecanismo resistente resultante sea compatible con el comportamiento global de la estructura. En este sentido, los avances experimentales y la actualización de documentos como ACI 440, ACI 369 y ASCE 41 contribuyen a establecer criterios más consistentes para el empleo de FRP.
En columnas de hormigón armado, una de las aplicaciones principales consiste en mejorar la resistencia al corte y evitar mecanismos de falla frágil. El refuerzo con FRP puede complementar una armadura transversal insuficiente y favorecer que el comportamiento se encuentre gobernado por mecanismos flexionales más dúctiles. El encamisado de columnas mediante estos materiales permite aumentar el confinamiento del núcleo de hormigón, mejorando su capacidad de deformación y, en consecuencia, su desempeño frente a solicitaciones sísmicas.
En los muros estructurales, las estrategias dependen de su geometría, relación de aspecto, armaduras existentes y calidad del hormigón. Cuando las condiciones lo permiten, el FRP puede utilizarse para incrementar la resistencia al corte hasta lograr que la respuesta se mantenga controlada por la flexión. Incluso en aquellos muros donde el corte continúa gobernando el comportamiento, distintas investigaciones experimentales muestran que un adecuado sistema de anclaje es capaz de favorecer respuestas estables y compatibles con importantes demandas de deformación.
Los diafragmas, colectores y cordones constituyen otro campo de aplicación especialmente interesante. En estas situaciones, el reducido espesor del refuerzo permite intervenir sobre superficies de losas sin introducir modificaciones significativas en niveles, terminaciones arquitectónicas o instalaciones. Los estudios recientes indican que los FRP pueden aumentar de manera apreciable tanto la resistencia como la rigidez al corte de los diafragmas, siempre que se resuelvan correctamente las condiciones de transferencia y anclaje.
Precisamente, el anclaje aparece como uno de los aspectos determinantes del desempeño. Los FRP poseen un comportamiento esencialmente elástico hasta alcanzar la rotura, por lo que su capacidad efectiva puede quedar limitada por fenómenos de desprendimiento antes de aprovechar plenamente la resistencia del material. El diseño debe evitar fallas frágiles, permitir una adecuada redistribución de esfuerzos y garantizar que las fuerzas puedan transmitirse al hormigón existente.
Las investigaciones consideradas por los autores muestran diferentes alternativas, desde anclajes efectuados con fibras hasta sistemas prefabricados de placas compuestas vinculadas mediante elementos mecánicos al hormigón. La elección no depende solamente de la resistencia nominal, sino también de las condiciones de ejecución, inspección y control de calidad. La preparación de las superficies y la correcta instalación adquieren una importancia comparable a la del propio cálculo.
Otro concepto fundamental es que la rehabilitación no puede analizarse exclusivamente a escala del elemento reforzado. Incorporar FRP en una columna, muro o diafragma modifica su resistencia y puede alterar la distribución de esfuerzos dentro del edificio. La intervención debe evaluarse a nivel global, verificando la continuidad del camino de las cargas sísmicas y la compatibilidad entre los componentes reforzados y aquellos que permanecen sin modificaciones.
Este enfoque integral representa uno de los principales cambios respecto de las primeras aplicaciones del material. El ingeniero estructural debe comprender no solo cuánto aumenta la capacidad de un elemento después del refuerzo, sino también cómo esa nueva capacidad modifica el mecanismo resistente previsto para toda la estructura.
La evolución normativa acompaña esta transformación. Las experiencias desarrolladas en zonas de elevada actividad sísmica, particularmente en California, junto con programas experimentales a gran escala, están proporcionando una base técnica más sólida para incorporar los FRP a los proyectos de rehabilitación. Paralelamente, las actualizaciones de los documentos normativos buscan integrar los resultados de las investigaciones y la experiencia acumulada por los profesionales.
Los avances permiten observar un cambio significativo: el FRP deja de ser considerado únicamente como un material destinado a aumentar la resistencia de componentes aislados y comienza a integrarse dentro de estrategias de rehabilitación sísmica basadas en el desempeño. Para ello resultan esenciales el control de las deformaciones, la correcta resolución de los anclajes, la compatibilidad entre los distintos elementos y la evaluación de la respuesta global del edificio.
La creciente disponibilidad de investigaciones, ensayos a escala real y criterios normativos ofrece a los ingenieros estructurales herramientas cada vez más confiables para proyectar estas intervenciones. Los FRP presentan así un importante potencial para prolongar la vida útil y mejorar el desempeño sísmico de numerosas estructuras de hormigón existentes, siempre que su utilización responda a una concepción integral del sistema resistente y no simplemente al refuerzo aislado de sus componentes.
Fuente: “Seismic Strengthening of Existing Concrete Structures with FRP”, STRUCTURE Magazine, agosto de 2026. Autores: Garrett Hagen y Aniket Borwankar.