Correo Electrónico
DNINFOA - SIA
Bibliotecas
Convocatorias
Identidad U.N.
Publicado
Ensayos experimentales de vigas de hormigón armado con nudos híbridos y caracterización de los resultados
Experimental tests of reinforced concrete beams with hybrid nodes and characterization of the results
DOI:
https://doi.org/10.15446/dyna.v90n227.108158Palabras clave:
ensayos de vigas; nudos híbridos; estribos suspensores; curva carga-deformación; curva carga-desplazamiento (es)beam tests; hybrid node; suspension stirrups; load-deformation curve; load-displacement curve (en)
En esta investigación se presenta el estudio del comportamiento de vigas de hormigón armado con nudos híbridos en base a un diseño de experimento factorial 23, cuyas variables independientes son: relación momento cortante (M/V), relación entre la altura del nudo y el peralto total de la viga de hormigón armado (hc⁄h ) y el uso de estribos suspensores. Se realizó un ensayo de ocho tipos de especímenes con una réplica, para un total de dieciséis especímenes, más cuatro especímenes de control sin nudos. Los ensayos demuestran que la región perturbada por el nudo no debe utilizarse la teoría de la flexión de vigas. La perturbación genera una disminución de la resistencia seccional, que es posible compensar con los estribos suspensores, que ayudan a controlar la fisuración y trasladar los esfuerzos desde la zona traccionada a la zona comprimida, con un incremento significativo de la resistencia.
This research presents the study of the behavior of reinforced concrete beams with hybrid nodes based on a 23 factorial experiment design, whose independent variables are: shear moment ratio (M/V), ratio between the height of the node and the depth total of the reinforced concrete beam (hc⁄h) and the use of suspension stirrups. A test of eight types of specimens was performed with one replicate, for a total of sixteen specimens, plus four control specimens without knots. The tests show that the region disturbed by the joint should not be used for the bending theory of beams. The disturbance generates a decrease in the sectional resistance, which can be compensated with the suspension stirrups, which help to control cracking and transfer the efforts from the tension zone to the compression zone, with a significant increase in resistance.
Referencias
SDI-N: ‘Non Composite Steel Floor Deck’, in Editor ‘Book Non Composite Steel Floor Deck’Steel Deck Institute, [online]. 2017. Available at: https://drive.google.com/file/d/14taJIqmcHzAQBZ0jttrUrlJxSaCLghJ_/view?usp=sharing
SDI-C: ‘Composite Steel Deck Floor Deck-Slabs’, in Editor ‘Book Composite Steel Deck Floor Deck-Slabs’. Steel Deck Institute, [online]. 2017. Available at: https://drive.google.com/file/d/1kTJI2v3dqduCXWx3fKBbYOiJvmiIadb3/view?usp=sharing
Schlaich, J., Schäfer, K., and Jennewein, M., Toward a consistent design of structural concrete, PCI Journal, [online]. 32(3), pp. 74-150, 1987. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Michael-Kotsovos/publication/248122582_Toward_a_Consistent_Design_of_Structural_Concrete/links/59cc94c80f7e9bbfdc3f7515/Toward-a-Consistent-Design-of-Structural-Concrete.pdf DOI: https://doi.org/10.15554/pcij.05011987.74.150
ACI-445: Diseño de hormigón estructural usando modelos de bielas y tirantes, in: Editor Book Diseño de hormigón estructural usando modelos de bielas y tirantes, [online]. 2009. Available at: https://www.concrete.org/store/productdetail.aspx?ItemID=445221&Language=English&Units=US_AND_METRIC
Darwin, D., Dolan, C.W., and Nilson, A.H., Design of concrete structures McGraw-Hill Education, [online]. 2016 Available at: https://construccion.uv.cl/docs/textos/coleccion03/TEXTO.12.DesingofConcreteStructures.pdf
Castañeda, E., and Mieles, Y., Una mirada al comportamiento estructural de columnas, vigas, entrepisos y edificaciones durante el sismo de Ecuador 2016, Revista Ingeniería de la Construcción, 32(3), art. 0157, 2017. DOI: https://.doi.org/10.4067/S0718-50732017000300157
Wu, C., Liu, J., Tan, W., and Wang, P., Seismic behavior of composite interior joints of prefabricated H-shaped steel reinforced concrete column-steel beam, 2020. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2019.11.008
Das, R., Steensels, R., Dragan, D., Vandoren, B., and Degée, H., Characterization and optimization of a steel beam to RC wall connection for use in innovative hybrid coupled wall systems, 2020, pp. 111-125. DOI: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2019.10.011
Attari, N., Azadvar, N., and Alizadeh, S., Numerical investigation of cover plate in RCS connections, Scientia Iranica, 27, pp. 10-24, 2020. DOI: https://doi.org/10.24200/sci.2018.20564
Zhou, Q.-s., Fu, H.-w., Ding, F.-x., Liu, X.-M., Yu, Y.-j., Wang, L.-p., Yu, Z.-w., and Luo, L., Seismic behavior of a new through-core connection between concrete-filled steel tubular column and composite beam, Journal of Constructional Steel Research, 155, pp. 107-120, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2018.12.002
Tipán, C., Modelización del comportamiento cíclico de uniones viga-columna de hormigón armado, Universitat Politècnica de Catalunya, España, [en línea]. 2019. Disponible en: https://upcommons.upc.edu/handle/2117/169266
Naserifard, M., and Vetr, M.G., Parametric study on behavior of steel beam to reinforced concrete column connections in moment frames, International Journal of Steel Structures, 19(5), pp. 1511-1520, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s13296-019-00226-2
Ma, D.-Y., Han, L.-H., and Zhao, X.-L., Seismic performance of the concrete-encased CFST column to RC beam joint, experiment, Journal of Constructional Steel Research, 154, pp. 134-148, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2018.11.030
Gan, D., Zhou, Z., Zhou, X., and Hai Tan, K., Seismic Behavior Tests of Square Reinforced Concrete–Filled Steel Tube Columns Connected to RC Beam Joints, Journal of Structural Engineering, 145(3), art. 04018267, 2019. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002280
Al-Hamd, R.K.S., Gillie, M., Cunningham, L.S., Warren, H., and Albostami, A.S., Novel shearhead reinforcement for slab-column connections subject to eccentric load and fire, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 19(2), pp. 503-524, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.acme.2018.12.011
Yang, X., Liu, L., and Wang, Y., Experimental test and numerical simulation of the initial crack reinforced concrete beam in bending. In: Proc. IOP Conference Series, Earth and Environmental Science [online]. 2018. Available at: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/186/2/012056/meta
Tito-Caillagua, M., Elemento nudo para la simulación de uniones viga-columna en estructuras de hormigón, Universitat Politècnica de Catalunya, Espña, [en línea]. 2018. Disponible en: http://hdl.handle.net/2117/119633
Senthil, K., Gupta, A., and Singh, S., Computation of stress-deformation of deep beam with openings using finite element method, Advances in Concrete Construction, 6(3), art. 245, 2018. DOI: https://doi.org/10.12989/acc.2018.6.3.245.
Javanmardi, A., Ibrahim, Z., and Ghaedi, K., Development of a new hybrid precast beam-to-column connection, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 431, art. 112002, 2018. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/431/11/112002
Zhao, Y., Xu, L., and Liu, B., Seismic behavior of reinforced concrete beam to concrete-filled steel tubular column connections with ring-beam, International Efforts in Lifeline Earthquake Engineering, pp. 489-496, 2014. DOI: https://doi.org/10.1061/9780784413234.063
Trentadue, F., Mastromarino, E., Quaranta, G., Petrone, F., Monti, G., and Marano, G.C., Bending stiffness of truss-reinforced steel-concrete composite beams, Open Journal of Civil Engineering, 4(03), pp. 285, 2014. DOI: https://doi.org/10.4236/ojce.2014.43024
Sahun, G., Modelo no lineal de uniones viga-columna sometidas a acciones sísmicas, [en línea]. 2014. Disponible en: https,//scholar.google.es/scholar?hl=es&as_sdt=0%2C5&q=Modelo+no+lineal+de+uniones+viga-columna+sometidas+a+acciones+s%C3%ADsmicas%E2%80%99&btnG=
Meas, K., Li, B., and Pham, T.P., Experimental and numerical studies on the seismic performance of RC interior beam-column joints, Advances in Structural Engineering, 17(2), pp. 233-247, 2014. DOI: https://doi.org/10.1260/1369-4332.17.2.233
Alvarez, O., y Cházaro, C., Construcción compuesta acero-concreto. GERDAU CORSA-IMCA Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, México, 2014.
Mieles, Y., Larrúa, R., y Pardo, M., Estado del arte sobre experimentación y modelación de nudos híbridos de hormigón armado y acero, Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, 26(2), pp. 330-363, 2021. DOI: https://doi.org/10.24133/riie.v26i2.2047
Mieles, Y., y Larrúa, R., Modelo puntal tensor para un nudo híbrido viga de hormigón y viga de acero bajo cargas gravitatorias, Revista Ingeniería de Construcción, 34(3), art: 0330, 2019. DOI: http://doi.org/10.4067/S0718-50732019000300330
Mieles, Y., Larrúa, R., and Alcívar, S., Experiment design for beams with hybrid nodes, Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería - Universidad de Zulia, 2, pp. 104-109, 2020.
Montgomery, D., Diseño y análisis de experimentos, 2017, 8va ed. [en línea]. 2017. Disponible en: https://www.academia.edu/9101936/Dise%C3%B1o_y_an%C3%A1lisis_de_experimentos_Douglas_C_Montgomery
Sampieri, R.H., Metodología de la Investigación, [en línea]. 2014. Disponible en: https,//www.uv.mx/personal/cbustamante/files/2011/06/Metodologia-de-la-Investigaci%C3%83%C2%B3n_Sampieri.pdf
Statgraphics, Statgraphics Centurion XV, StatPoint, USA, [online]. 2006. Available at: https://www.statgraphics.net/wp-content/uploads/2015/03/Centurion-XVII-Manual-Principal.pdf
Cómo citar
IEEE
ACM
ACS
APA
ABNT
Chicago
Harvard
MLA
Turabian
Vancouver
Descargar cita
CrossRef Cited-by
1. Mahsa Rezaeian, Sajjad Mirvalad, Ali Akbar Shirzadi Javid, Mohammad Hossien Ramin. (2025). An experimental study on geopolymer mortars based on copper slag, metakaolin and ground granulated blast furnace slag: mechanical and durability perspective. Journal of Sustainable Cement-Based Materials, 14(10), p.2212. https://doi.org/10.1080/21650373.2025.2528163.
Dimensions
PlumX
Visitas a la página del resumen del artículo
Descargas
Licencia
Derechos de autor 2023 DYNA
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.
