Concrete Discrete – Estudio De Elementos Pre Moldeados De Hormigón Reforzado Con Fibras Mediante El Desarrollo De Una Aplicación Informática De Cálculo

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Los Hormigones Reforzados con Fibras (HRF) en los últimos años vienen siendo desarrollados intensamente y su uso se extiende día a día. Si bien no se trata de un material totalmente nuevo ya que el concepto de fibras como refuerzo de la matriz es posible rastrearlo a ejemplos históricos como barro mezclado con paja, su uso es reciente comparado con el hormigón en sí. Presentan ventajas cuando son sometidos a solicitaciones menores frente al hormigón armado (HA). Por ejemplo, es posible controlar la retracción por secado de manera más eficiente. Se utiliza en aplicaciones que requieren bajas cuantías como pavimentos o elementos prefabricados de bajo compromiso estructural.
Esta tesis indagó mecanismos de optimización en el cálculo de este material, utilizando herramientas informáticas. Tomando como punto de partida el análisis seccional se proponen instrumentos para el abordaje del cálculo numérico. Si bien existe en nuestro país un impulso en este tema y hay varios trabajos que se vienen desarrollando hay mucho terreno por recorrer. Se buscó por lo tanto aportar soluciones que permitan automatizar el cálculo y hacerlo más rápido y lo más exacto posible.
El estado del arte permitió definir necesidades a nivel local y oportunidades de desarrollo de herramientas de cálculo mediante el análisis y aplicación de estrategias como la cuadratura de Gauss. Se desarrolló un algoritmo cuyos resultados se contrastaron con otros trabajos ya publicados. Así mismo se analizaron los resultados comparados contra los valores analíticos determinando de esta forma el método más adecuado para ello.
Para completar el estudio las herramientas desarrolladas se aplicaron a un caso real de producción de nuestro país, un elemento prefabricado que por sus características de diseño y desempeño resulta adecuada para ser producida con este material. Se analizó un escenario económico comparando tres alternativas constructivas: hormigón armado, HRF con fibras metálicas y HRF con macro fibras plásticas.
El trabajo aquí presentado permitió en primer término definir con precisión el mecanismo adecuado para implementar la cuadratura de Gauss en funciones discontinuas. De los cuatro métodos estudiados uno claramente resulta eficiente, implementando la cuadratura por tramos continuos dentro de la sección.
Otra conclusión que se extrae es que para bajas cuantías los HRF tienen un gran campo de uso ya que económicamente pueden competir con materiales tradicionales como el HA, con la ventaja de que la calidad del material se puede mejorar tanto desde el punto de vista de su acabado como de su desempeño estructural.

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Código en Biblioteca Centenario: TM-COA 003

Publicado por | 16 de marzo de 2018 - 17:24 | Actualizado: 22 de mayo de 2024 - 19:40 | PDF