Modelo bi fase del HRFA para el estudio de la influencia de la orientación y distribución de fibras de acero en la resistencia mecánica de tubos de drenaje

Abstract

En este trabajo se propone un modelo 3D para el estudio probabilístico de la capacidad resistente de tubos de Hormigón Reforzado con Fibras de Acero (HRFA), en el cual el HRFA es considerado como un material bi fase en donde las fibras son representadas como elementos discretos y aleatoriamente distribuidas. La contribución de este trabajo radica en que el modelo así propuesto en combinación con el método de Monte Carlo permite realizar un estudio probabilístico de la capacidad resistente de los tubos, así como también de la influencia que tienen sobre ella, la orientación y distribución de fibras de acero dentro de la masa de hormigón. Para ello, se simula el ensayo de tres aristas normalizado por la norma IRAM 11503, el cual es implementado en una herramienta de análisis por elementos finitos (ABAQUS c ). Se utilizan modelos constitutivos distintos para el hormigón simple y para las fibras. Finalmente, se muestran resultados de las simulaciones a través de tablas de cargas máximas, curvas carga-desplazamiento e histogramas.

This paper presents a 3D model for the probabilistic study of the strength capacity of Steel Fiber Reinforced Concrete (SFRC) pipes, in which the SFRC is considered as a bi-phase material where the fibers are represented as discrete elements and randomly distributed. The contribution of this work is that the model thus proposed in combination with the Monte Carlo method, allows a probabilistic study of the resistant capacity of the pipes, as well as, the influence they have on such capacity, the orientation and distribution of steel fibers inside the concrete mass. For this, the three-edge bearing test standardized by the IRAM 11503 standard is simulated, which is implemented in a finite element analysis tool (ABAQUS c ). Different constitutive models are used for plain concrete and fibers. Finally, simulation results are shown through tables of maximum loads, load-displacement curves and histograms.