Facultad Regional Concep. del Uruguay
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Item Estudio experimental, analítico y numérico del punzonado en losas de hormigón armado reforzado con fibras(2024-09-26) Rougier, Viviana Carolina; Faure, Omar Roberto; Retamal, Facundo Atuel; González , Federico Alejandro; Ferrado, Facundo Luis; Giupponi, Yolanda Elizabet; Razetto, César Diego; Denardi, Miqueas Ceferino; Kneeteman, Nicole; Robles, Evelyn Micaela; Nigro, Catalina María; Cergneux, Jordan; Ruiz, Francisco Nicolás; Graciani, Juan IgnacioPresentación en la Jornada de Ciencia,Tecnología y Posgrado del Grupo de Investigación GIMCE, sobre el estudio del comportamiento a punzonado de losas de hormigón armado reforzado con fibras, sin ábacos ni capiteles en términos capacidad resistente, modos de falla e influencia del volumen y tipo de fibras incorporados.Item Simulación numérica del ensayo de compresión diametral en tubos de hormigón reforzado con fibras híbridas(2023-11-09) González, Federico Alejandro; Rougier, Viviana CarolinaEn las últimas décadas, los tubos de hormigón reforzados con fibras se han introducido con éxito en la industria de la construcción. En este trabajo, se evalúa numéricamente mediante la simulación del ensayo de compresión diametral de tres aristas (ECD) el comportamiento mecánico de tubos de hormigón reforzados con la combinación de fibras de acero y polipropileno (THRFH). Dicha combinación se denomina comúnmente hibridación. El hormigón reforzado con fibras híbridas se modela como un material homogéneo equivalente con propiedades promedio (macro modelo). El problema se resuelve mediante un código de elementos finitos no lineal en el que se utiliza un modelo constitutivo de daño y plasticidad acoplados. Finalmente, los resultados se comparan con datos obtenidos a través de una campaña experimental en la que se elaboraron y ensayaron 6 THRFH con dos dosificaciones distintas de fibras combinadas. El modelo numérico reproduce con razonable aproximación la capacidad de carga y deformación de los THRFH, teniendo en cuenta la gran cantidad de variables involucradas en el problema.Item Evaluación de la capacidad de carga de tubos de hormigón reforzado con fibras híbridas(2023-11-03) González, Federico Alejandro; Rougier, Viviana CarolinaEn las últimas décadas, se ha extendido el uso de un solo tipo de fibras, ya sean de acero o sintéticas, como refuerzo del hormigón en tubos premoldeados. Sin embargo, el hormigón tiene comportamiento a la fractura en múltiples escalas y un tipo de fibra proporciona refuerzo solo en un nivel y dentro de un rango limitado de deformaciones. Por ello, un refuerzo más eficiente podría lograrse utilizando la combinación de fibras de diferentes materiales, geometría y/o características mecánicas [1]. El hormigón reforzado con dos o más tipos de fibras, combinadas racionalmente, se denomina Hormigón Reforzado con Fibras Híbridas (HRFH). El principal propósito de usar fibras híbridas es mejorar el control de la fisuración en diferentes zonas del hormigón, a distintas edades y niveles de carga [2]. Además, dos o más tipos de fibras, combinadas adecuadamente, generan mejoras en las propiedades físicas y mecánicas del material a partir de la acción de cada una de ellas [3], lo que conduce a la mejora de la respuesta estructural del elemento analizado [4, 5]. Actualmente, existen normas que regulan la utilización del hormigón reforzado con fibras para la fabricación de tubos en distintos países del mundo, como por ejemplo en España, Brasil y Estados Unidos. Sin embargo, dichas normas contemplan la utilización de un solo tipo de fibra como refuerzo, mientras que el uso de la combinación de diferentes tipos de fibras en este tipo de elemento ha sido escasamente estudiado [6]. En este trabajo se analiza experimentalmente la capacidad de carga de tubos de HRFH (THRFH), de acero y polipropileno, de 600 mm de diámetro interior sometidos al ensayo de compresión diametral de tres aristas. Los resultados se comparan con los obtenidos para tubos de hormigón armado (THA) Clase II según la norma IRAM 11503 [7] y con tubos de hormigón reforzados con fibras de acero (THRFA), elaborados y ensayados durante la misma campaña experimental.Item Estudio experimental de la resistencia al corte de vigas de gran altura de hormigón reforzado con fibras.(2022-09-30) Denardi, Miqueas Ceferino; Rougier, Viviana CarolinaLas vigas de gran altura (VGA) son utilizadas en numerosas estructuras tales como edificios de altura y fundaciones, entre otras. Se ha demostrado que el uso de fibras de acero e híbridas (mezcla de fibras de acero y polipropileno) como refuerzo en el hormigón proporciona un mayor control de fisuración e incremento de la tenacidad. Por ello, el uso de las fibras hibridas, en reemplazo total o parcial de la armadura convencional de estribos, resulta de interés en VGA, en las que suelen existir grandes congestionamientos de armaduras. En este trabajo se presentan los resultados de una campaña experimental en la que se evaluó la contribución en resistencia y ductilidad de las fibras de acero e híbridas en el comportamiento a corte de VGA. Para ello, se ensayaron a flexión, VGA de Ho Ao con barras y estribos tradicionales de acero, y vigas de hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA) y de hormigón reforzado con fibras híbridas (HRFH) con una reducción del 33% del refuerzo de estribos verticales y sin estribos horizontales. Se observó que las VGA de hormigón con fibras alcanzaron cargas máximas de entre un 4 % y un 8% mayores a las de las vigas con armadura mínima a corte y mostraron una mayor resistencia residual post pico de cargas. Los resultados se muestran a partir de tablas y gráficos. Finalmente, se emiten algunas conclusiones.Item Análisis experimental del comportamiento mecánico de tubos de hormigón reforzado con fibras híbridas(2022-03-09) González, Federico Alejandro; Rougier, Viviana CarolinaEl hormigón reforzado con dos o más tipos fibras se denomina hormigón reforzado con fibras híbridas (HRFH). En este trabajo se evalúa el desempeño mecánico del HRFH, de acero y de polipropileno, en su aplicación en tubos de 600 mm de diámetro. Para ello, se determinan experimentalmente, a través del ensayo de compresión diametral, la capacidad de carga y el modo de falla de tubos de HRFH (THRFH) elaborados con dos dosificaciones distintas de fibras. Los resultados son comparados con los obtenidos del ensayo de tubos de hormigón reforzado con fibras de acero (THRFA), también elaborados con dos dosificaciones distintas de fibras, y tubos de hormigón armado (THA) con armadura tradicional de barras de acero. Los THRFH con las dosis de fibras híbridas utilizadas alcanzaron una resistencia equivalente a los THA y, además, mostraron un modo de falla dúctil, sin desprendimiento de hormigón o aplastamiento diametral luego de la rotura.Item Análisis de la eficiencia del uso de fibras híbridas como refuerzo del hormigón. Aplicación a tubos de drenaje(2023-08-10) González, Federico Alejandro; Rougier, Viviana Carolina; Escalante, Mario RaúlEl hormigón reforzado con dos o mas tipos de fibras combinadas racionalmente, ´ denominado hormigón reforzado con fibras hıbridas, es un material compuesto que posee propiedades mecánicas mejoradas, especialmente en términos de ductilidad y control de fisuración. Existen diversos tipos de refuerzos híbridos, los cuales incluyen la combinación de fibras de diferentes materiales, con distintas características geométricas y mecánicas. Entre ellas, la combinación de fibras de acero y polipropileno resulta en la mejora de la resistencia a tracción debido al alto modulo y rigidez de las primeras, mientras que las segundas, con bajo modulo e importante capacidad de deformación, contribuyen a mejorar la ductilidad del compuesto. El hormigón reforzado con fibras hıbridas puede ser elaborado y moldeado de manera similar al hormigón simple, donde del mismo modo que cualquier otro agregado. El uso de estos hormigones en tubos de drenaje, sustituyendo de manera parcial o total los refuerzos tradicionales de mallas y barras de acero, podría tener un impacto favorable en la industria del prefabricado desde un punto de vista técnico y económico. En esta Tesis se estudia experimental y numéricamente el comportamiento mecánico del hormigón reforzado con fibras hıbridas (macrofibras de acero y polipropileno) en su aplicación para la elaboración de tubos de drenaje de 600 mm de diámetro. ´ Además, se propone un modelo teórico de calculo para la estimación de la carga máxima en tubos de hormigón reforzado con fibras hıbridas, sometidos al ensayo de compresión diametral de tres aristas. ´ El desempeño mecánico de los tubos mencionados, en términos de capacidad de ´ carga y modos de falla, es comparado con el correspondiente a tubos de hormigón´ armado con refuerzo tradicional de malla de acero, tubos de hormigón simple y con ´ tubos de hormigón reforzado con fibras de acero. Para ello, el programa experimental comprende la elaboración y ensayo de tubos de hormigón reforzado con fibras hıbridas con dos combinaciones distintas de fibras: una de ellas con 20 kg/m3 de fibras de acero y 0,5 kg/m3 de fibras de polipropileno, y la otra, con 20 kg/m3 de fibras de acero y 1,0 kg/m3 de fibras de polipropileno. También los tubos de hormigón reforzado con fibras de acero cuentan con dos dosificaciones diferentes: una con 20 kg/m3 de fibras de acero, y la otra, con 25 kg/m3 de fibras de acero. Los tubos de hormigón armado, que constituyen el grupo de control, corresponden a la clase resistente II según la normativa nacional (Argentina). Los resultados experimentales muestran que los tubos de hormigón reforzados con ´ fibras hibridas alcanzaron los requisitos de resistencia del grupo de control y ofrecen un mejor desempeño mecánico que los tubos de hormigón reforzados con fibras de ´ acero. Además, poseen un comportamiento de rotura dúctil, al contrario de los tubos de hormigón simple que exhibieron una rotura peligrosamente frágil durante los ensayos. Para la simulación numérica se trabaja dentro de la mecánica del continuo con un modelo de daño y plasticidad acoplados desarrollado en el software ABAQUS ® y calibrado a partir de los resultados obtenidos experimentalmente. Dicho modelo permite reproducir el comportamiento de los tubos a partir de algunas de las propiedades mecánicas de los materiales constituyentes y de su disposición en el compuesto. La comparación entre los resultados numéricos y experimentales muestra la capacidad del modelo para simular el comportamiento de los tubos de hormigón reforzado con fibras hıbridas en el ensayo de compresión diametral de tres aristas. Para el calculo teórico de la carga máxima de los tubos en el ensayo de compresión´ diametral, se modifica un modelo existente para fibra única, incorporando los efectos de sinergia que genera la hibridación de las fibras en las propiedades del hormigón. Los resultados obtenidos a partir de dicho modelo modificado muestran una adecuada aproximación a los valores de carga máxima obtenidos experimental y numéricamente, por lo cual, constituye una herramienta útil para el diseño de este tipo de tubos.