Publication: VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO CON REFUERZO TRANSVERSAL Y ANCLAJES INCLINADOS 45° SOMETIDAS A SOLICITACIÓN SISMICA
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Date
2017
Authors
PINO MELLADO, CLAUDIO ANDRÉS
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Publisher
Abstract
Se ensayaron seis voladizos de hormigón armado sometiéndolos a cargas cíclicas dinámicas en su extremo libre simulando solicitación sísmica. El objetivo fue continuar trabajos anteriores realizados en el mismo laboratorio que exploraron el uso de estribos inclinados a 45 grados para reducir la tendencia que tienen las estructuras de hormigón armado a vaciarse en las zonas próximas a los nudos durante los terremotos. Esto es causado por la falla por compresión diagonal producida por el esfuerzo cortante, y que puede llevar rápidamente al colapso a la estructura. En el presente trabajo se usó una configuración de anclaje perfeccionada y se probaron nuevas formas para el amarre de los estribos inclinados.Los voladizos ensayados, más su bloque de anclaje, se pueden considerar como modelos a escala 1/3 de uniones viga-columna a tamaño natural, específicamente como uniones exteriores viga-columna en un piso intermedio. De los seis especímenes construidos y ensayados, cuatro fueron con armadura transversal en 45 grados y dos en 90 grados. Estos dos últimos fueron necesarios para efectuar comparaciones entre ambos tipos de estribos. La longitud de las vigas en voladizo fue de 50 cm representando a escala la distancia entre la mitad de la luz y el arranque de las vigas reales La sección transversal fue de 7,5 cm x 13,5 cm en las vigas y de 10 cm x 30 cm en las columnas, de estas últimas se construyó sólo un segmento de longitud también 50 cm. Los ensayos se realizaron en el Laboratorio de Ingeniería Sismo-resistente del Departamento de Obras Civiles de la UTFSM.Se comprobó que los estribos inclinados a 45 grados tienen la propiedad de oponerse en forma natural a la desintegración del hormigón y que aumentan significativamente la ductilidad y la capacidad de disipar energía en las cercanías del colapso de los elementos de hormigón armado. En esta memoria se logró un comportamiento todavía más favorable con el rediseño de la zona de anclaje consiguiendo el alejamiento de la falla respecto de la zona del nudo.
Six reinforced concrete cantilever beams with 45 - 135 deg. crossed inclined shear reinforcement were tested subjected to dynamic cyclic loads, representing seismic solicitation. This work continues a research program developed in the same laboratory which explores the ability of 45 deg. inclined stirrups to keep integrity of concrete in the vicinity of joints during earthquakes.The specimens tested can be considered 1/3 scale models of beam-column joints or, better said, exterior beam-column joints of an intermediate floor of a ductile frame. The specimens consisted of a segment of a beam of 7.5cm x 13.5 cm section and 50 cm length, and a column segment of 30 cm x 10 cm section and 50 cm length. In this work, additional anchorage length into the column was added to the first couple of stirrups. Other construction details were also improved.It has been found that, after the alternating load generates a net of shear cracks, concrete fragments crush and escape easily for the spaces left between conventional 90 deg. stirrups. This is called “diagonal compression failure” However, 45 deg. inclined stirrups trap those fragments and keeps them together, preserving concrete from spalling , unless very large displacement or forces are imposed to the tests specimen. In this work, improved details further increase ductility and energy dissipation of specimens, compared to those of the previous stages of the research.
Six reinforced concrete cantilever beams with 45 - 135 deg. crossed inclined shear reinforcement were tested subjected to dynamic cyclic loads, representing seismic solicitation. This work continues a research program developed in the same laboratory which explores the ability of 45 deg. inclined stirrups to keep integrity of concrete in the vicinity of joints during earthquakes.The specimens tested can be considered 1/3 scale models of beam-column joints or, better said, exterior beam-column joints of an intermediate floor of a ductile frame. The specimens consisted of a segment of a beam of 7.5cm x 13.5 cm section and 50 cm length, and a column segment of 30 cm x 10 cm section and 50 cm length. In this work, additional anchorage length into the column was added to the first couple of stirrups. Other construction details were also improved.It has been found that, after the alternating load generates a net of shear cracks, concrete fragments crush and escape easily for the spaces left between conventional 90 deg. stirrups. This is called “diagonal compression failure” However, 45 deg. inclined stirrups trap those fragments and keeps them together, preserving concrete from spalling , unless very large displacement or forces are imposed to the tests specimen. In this work, improved details further increase ductility and energy dissipation of specimens, compared to those of the previous stages of the research.
Description
Catalogado desde la version PDF de la tesis.
Keywords
CARGAS CICLICAS DINAMICAS , ESTRIBOS INCLINADOS , SOLICITACION SISMICA , VOLADIZOS DE HORMIGON