Ensayos dinámicos sobre una Columna de hormigón armado a escala en mesa vibradora

En el área de la dinámica de estructuras, particularmente en aquellas compuestas de hormigón armado, las técnicas experimentales continúan desempeñando un papel protagónico. Ante acciones dinámicas de gran intensidad, como es el caso de algunos eventos sísmicos, las estructuras de hormigón armado se diseñan para responder en el rango no-lineal, lo cual modifica notablemente la naturaleza de su comportamiento.

La exacerbación de las características discontinuas del hormigón debido a la fluencia de armaduras y a la apertura y cierre de fisuras durante la respuesta cíclica genera que los modelos matemáticos, tanto los analíticos como los numéricos, se aparten significativamente de la verdadera respuesta de la estructura. Es aquí cuando la realización de ensayos experimentales sobre modelos físicos se vuelve necesaria para una cabal comprensión del fenómeno estructural.

Debido a los altos costos de construcción y al gran tamaño de las estructuras civiles, ensayar modelos en escala natural resulta, o bien inviable económicamente, o materialmente imposible debido al tamaño de las instalaciones reales. Por estas razones el Laboratorio de Dinámica de Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires (LabDin), desde su creación en el año 2007, ha puesto como uno de sus principales objetivos el desarrollo de ensayos experimentales sobre modelos físicos en escala reducida de estructuras de hormigón armado. Con ese propósito se puso en marcha el diseño in-house y la construcción de una mesa vibradora unidireccional que simule el movimiento del suelo durante acciones sísmicas, la cual fue inaugurada en el año 2012 (Lehmann et al., 2012).

Con el objetivo principal de conocer los esfuerzos necesarios para el estudio de modelos físicos, las posibilidades y limitaciones del laboratorio en sus condiciones actuales, y establecer recomendaciones para futuros ensayos, se buscó una estructura que permitiera el desarrollo de una primer experiencia dentro del LabDin.

Dado que el foco no iba a estar puesto en el análisis del sistema estructural en sí mismo, se eligió la estructura que resultara más sencilla de construir según un modelo con simulación de masa artificial, el más aplicado en la práctica. El prototipo seleccionado fue una columna de puente, y su modelo, construido en escala 1:8.5 utilizando micro-hormigón y barras de acero comerciales

Contenido:

• TEORÍA DE MODELOS
• DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA COLUMNA DE PUENTE A ESCALA
• ESTUDIO DE LA RESPUESTA ANALÍTICA DEL PROTOTIPO
• ESTUDIO DE LA RESPUESTA EXPERIMENTAL DEL MODELO
• COMPARACIÓN DE RESULTADOS
• CONCLUSIONES
• REFERENCIAS

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Autor: Ing. Agustín Bertero, Dr. Ing. Raúl Bertero
Laboratorio de Dinámica de Estructuras | Facultad de Ingeniería | UBA abertero@fi.uba.ar, rbertero@freyreyasoc.com.ar
Ensayos dinámicos sobre una Columna de hormigón armado a escala en mesa vibradora

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