FRCU - GIMCE: Grupo de Investigación de Mecánica Computacional y de Estructuras

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    Comportamiento mecánico de vigas de gran altura de hormigón reforzado con fibras: análisis experimental
    (2023-11-03) Denardi, Miqueas Ceferino; Rougier, Viviana Carolina
    El hormigón tiene una resistencia a la tracción considerablemente menor que a compresión. El uso de fibras como agregado a la masa de hormigón es una alternativa útil al refuerzo tradicional de barras de acero. Muchos estudios han demostrado que el uso de fibras en el hormigón permite una reducción de la cuantía de barras de acero en distintas aplicaciones estructurales [1], [2], [3], [4], [5],[6]. La utilización del hormigón reforzado con fibras resulta de gran interés desde el punto de vista práctico y económico en el caso particular de vigas de gran altura (VGA) que por sus características de comportamiento mecánico requieren de gran cantidad de armadura de refuerzo, [7],[8],[9],[10],[11],[12],[13]. En este trabajo se muestran los resultados de una campaña experimental en la que se evaluó la efectividad del uso de fibras de acero e híbridas (de acero y macrofibras de polipropileno) como agregado al hormigón en VGA, en reemplazo parcial de la armadura tradicional de barras de acero. Actualmente no hay a nivel nacional una normativa sobre el uso de fibras como refuerzo en hormigones, por ello, este trabajo es un aporte al conocimiento del comportamiento mecánico de dicho material compuesto.
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    Damaged RC beams strengthened with near surface mounted technique using fiber reinforced polymers
    (2017-03-22) Rougier, Viviana Carolina; Escalante, Mario Raúl; González, Federico Alejandro; Denardi, Miqueas Ceferino
    Strengthening reinforced concrete (RC) structures with fiber-reinforced polymer (FRP) composites is becoming an attractive alternative for repairing of damaged structures. In the case of reinforced concrete beams, reinforcement with FRP enhances the flexural capacity and shear strength. FRP strengthening can be applied as externally bonded FRP laminates or near surface mounted (NSM) FRP rods. The flexural behavior of damaged reinforced concrete beams repaired with NSM technique using glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars is experimental studied in this work. Two set of beams were tested: control beams (without GFRP bars) and damaged and then repaired beams with GFRP bars by varying two parameters (damage degree and concrete strength class). Repairing damaged RC beams with NSM technique was successful for the two different damage degrees. A recovery and a significant increase of load capacity were obtained. The compressive strength of the concrete did not have influence on the results
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    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 Carolina
    Las 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.
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    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 Ignacio
    Presentación 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.
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    Refuerzo de columnas de Hº Aº con armadura de estribos deficiente utilizando PRFC
    (Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2018-04-06) Rougier, Viviana Carolina; Escalante, Mario Raúl; González, Federico Alejandro; Denardi, Miqueas Ceferino
    Existen numerosas situaciones en las que es necesario incrementar la capacidad portante de elementos sometidos a solicitaciones de compresión, como columnas y pilas de puentes. Dichas situaciones pueden comprender cambios de uso y aumentos de carga, deficiencias de llenado en moldes, errores de proyecto y todos aquellos casos en que las estructuras han resultado dañadas (sismos, impactos, cargas explosivas). El refuerzo externo de columnas de hormigón armado con polímeros reforzados con fibras (PRF) es una solución que ha dado muy buenos resultados, lográndose mejoras en la ductilidad y resistencia ultima de columnas con diferentes tipos de daño. En este trabajo se evalúa experimentalmente la eficiencia del refuerzo externo con bandas de polímeros reforzados con fibras de carbono (PRFC) en la mejora de resistencia y ductilidad de columnas de hormigón armado, de sección cuadrada, con armadura de estribos deficiente. Se analiza la respuesta tensión-deformación axial y modos de falla de columnas con dos separaciones de estribos. Los niveles de resistencia y ductilidad alcanzados por los elementos reforzados sugieren que el refuerzo externo de PRF, mejora el comportamiento cuando existen deficiencias en el refuerzo convencional de estribos de acero. La comparación entre valores experimentales de resistencia máxima a compresión y estimaciones realizadas a partir de modelos empíricos de otros autores, muestra resultados satisfactorios.
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    Vigas de gran altura de hormigon reforzado con fibras : estudio numérico y experimental
    (2019-11-11) Denardi, Miqueas Ceferino; Rougier, Viviana Carolina; Escalante, Mario Raúl
    El estudio de nuevos materiales para uso estructural con propiedades significativamente superiores a los materiales tradicionales ha sido desde siempre objeto de investigaciones científicas.Es así que materiales tradicionales han sido reemplazados por otros tales como los compuestos, inteligentes y biodegradables. En este contexto, este trabajo presenta un aporte al estudio del comportamiento del hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA) e híbridas (HRFH) aplicado a vigas de gran altura. Las vigas de gran altura son elementos estructurales cargados como vigas, pero con una relación luz de corte-altura útil pequeña. Éstas son utilizadas en numerosas estructuras tales como edificios de altura, fundaciones,estructuras offshore,tanques,etc.Investigaciones en las ultimas décadas han mostrado que el uso de hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA)e híbridas(HRFH) en dichos elementos estructurales ayuda a un mayor control de fisuración, mejora la tenacidad y el comportamiento a tracción. Si bien existen numerosas publicaciones dedicadas al estudio del comportamiento de este elemento estructural,son escasas las investigaciones donde se evalúa el comportamiento de vigas de gran altura de HRFA y HRFH. En relación a esto último, la información existente es limitada y en general está basada en trabajos experimentales.Aunque los datos experimentales son valiosos, se necesitan también soluciones numéricas y analíticas que permitan obtener una mejor comprensión y predicción del comportamiento y mecanismos de fallas de vigas de gran altura de HRFA y HRFH. Las técnicas analíıticas convencionales para el estudio del hormigón no resultan adecuadas para el análisis de elementos construidos con hormigones reforzados con fibras. En este trabajo se presenta un estudio numérico-experimental de la capacidad resistente a corte de vigas de gran altura de HRF. En la campaña experimental se evaluó la contribucion en resistencia y ductilidad de las fibras en comportamiento a corte.Para ello,se ensayaron a flexión, vigas de gran altura de Ho Ao con barras y estribos tradicionales, y vigas de HRFA y HRFH en reemplazo de los estribos. Además, se implementó un modelo numérico en un software de análisis por elementos finitos en el cual el HRF se modelo como un material compuesto homogéneo.Finalmente, se discuten los resultados experimentales y numéricos en términos de cargas últimas y se muestran los mismos a través de tablas, gráficos y curvas carga-desplazamiento axial.
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    Vigas de gran altura de hormigón reforzado con fibras. Evaluación de la resistencia al corte
    (2021-06-05) Rougier, Viviana Carolina; Denardi, Miqueas Ceferino; Vercesi, Darío Orestes
    Concrete is very strong in compression, but it has a very low tensile strength. To improve its tensile strength, reinforcing steel is often used in the concrete. However, the reinforcement of the cementitious matrix with discrete fibers has gained increasing recognition. The addition of fibers randomly distributed as reinforcement of cement-based matrices can produce a material with improved tensile strength and deformational characteristics. Different types of fibers can be employed to reinforce concrete. Nevertheless, the use of steel fibers is particularly attractive in concrete members with high reinforcement congestion, like deep beams, when conventional stirrups can be eliminated or reduced. So, the effects of steel fibers on the shear strength of reinforced concrete deep beams were evaluated by different ways: experimental, theoretical, and numerical. A total of six beams were subjected to a concentrated load P at their center and two steel fiber volume fractions were used. Two specimens were elaborated with plain concrete and longitudinal steel reinforcement. Web reinforcement was used in one of those beams and the other was made without stirrups. The others four specimens were built with steel fibers reinforced concrete (SFRC), longitudinal steel reinforcement and without stirrups. The test results indicated that the fibers influenced the shear strength of reinforced concrete deep beams. Shear strength increased with increasing fiber volume fraction, but steel fibers could not totally replace the conventional steel stirrups. Comparisons between experimental shear strength values and predictions, using empirical models developed by different authors, showed satisfactory results. In addition, the comparison between numerical and experimental values indicated that finite element analysis (FEA) was a reliable tool to simulate nonlinear behavior of SFRC deep beams.