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Artículo de método

Determinación de las propiedades mecánicas de conectores flexibles para su uso en paneles de pared de hormigón aislados

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DOI:

10.3791/64292

19 de octubre de 2022

En este artículo

Resumen

Proponemos un protocolo de prueba que se puede combinar con métodos analíticos ampliamente disponibles para evaluar las propiedades mecánicas de los conectores de corte para su uso en el diseño de paneles de pared de hormigón aislados para predecir el comportamiento del panel aislado a gran escala.

Resumen

Este documento contiene recomendaciones para realizar una prueba de doble cizallamiento no estándar adecuada para paneles de pared sándwich de hormigón aislado continuo y discreto (ICSWP). Tal prueba estandarizada no existe, pero varias iteraciones de esta y otras pruebas similares se han realizado en la literatura con diversos grados de éxito. Además, las pruebas en la literatura rara vez, o nunca, se describen en detalle o se discuten extensamente con respecto a las pruebas, el análisis de datos o los procedimientos de seguridad. Se recomienda una configuración de muestra de prueba en este documento, y se discuten las variaciones. Se identifican propiedades mecánicas importantes a partir de los datos de carga frente a desplazamiento, y se detalla su extracción. El uso de datos de prueba para el diseño, como para determinar la rigidez de los conectores, se demuestra brevemente para mostrar cómo se puede calcular la deflexión de ICSWP y el comportamiento de agrietamiento. El comportamiento de resistencia de los paneles se puede determinar utilizando la curva de carga completa frente a desplazamiento o solo la resistencia máxima del conector. Se reconocen las deficiencias y las incógnitas, y se delinea el trabajo futuro significativo.

Introducción

Los paneles de pared sándwich de hormigón aislado (ICSWP) comprenden una capa de aislamiento colocada entre dos capas de hormigón, a menudo llamadas wythes, que proporcionan sinérgicamente un componente térmica y estructuralmente eficiente para envolventes de edificios o paneles de carga 1 (Figura 1). Para adaptarse a la industria de la construcción que cambia rápidamente y a las nuevas regulaciones del código de construcción sobre eficiencia térmica, los prefabricados están fabricando ICSWP con capas de concreto más delgadas y capas de aislamiento más gruesas con mayor resistencia térmica; Además, los diseñadores ....

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Protocolo

1. Fabricación de la muestra de prueba

  1. Seleccione el conector de corte discreto o continuo para probar y adherirse a las dimensiones de la muestra indicadas en la Figura 4. Modifique las dimensiones de las distancias de distancia del borde de prueba si es necesario cambiando la distancia del borde del conector.
    NOTA: En general, es importante cumplir con las pautas del fabricante, aunque esta prueba se puede usar para desarrollar estas pautas. El hormigón y el aislamiento con las dimensiones serán dictados por el conector de interés. Las propiedades mecánicas de la prueba solo son válidas para esta combinació....

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Resultados

La Figura 8 y la Figura 9A muestran una carga típica por conector frente a la curva de desplazamiento promedio resultante de una prueba de doble cizallamiento de un conector de polímero reforzado con fibra (FRP) en el laboratorio. Como muestran las figuras, la carga aumenta constantemente hasta el punto máximo y luego disminuye drásticamente, lo que generalmente se observa en la mayoría de las pruebas con polímeros. Sin embargo, como sugiere la Figura 9B, la cur.......

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Discusión

Muchos investigadores han utilizado alguna variación de este tipo de prueba para ICSWP, pero esta es la primera instancia de delinear todos los pasos individuales. La literatura no aborda los pasos críticos en las pruebas, incluidos los tipos de sensores y el manejo de muestras. Este método describe una forma de prueba que imita más de cerca el comportamiento de los conectores cuando un panel se carga en flexión en comparación con la prueba de corte único. Hay varias variables para este trabajo que aún no se han estudiad.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

El trabajo descrito anteriormente no fue financiado directamente por una sola organización o en el transcurso de una sola subvención, pero la información se recopiló durante años de investigación patrocinada por la industria. Con ese fin, los autores agradecen a sus patrocinadores de la última década y están agradecidos de trabajar en una industria en rápida evolución.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Tornillos
delargo para hormigón comercial.
Registradorde datos Capaz de muestrear a una frecuencia de al menos 10 Hz.
Espécimenfabricado de acuerdo con las dimensiones en el protocolo de prueba.
lineales de desplazamiento variablecon un alcance de al menos 25 mm para conectores de polímero reforzado con fibra (FRP) y 50 mm para conectores de acero dúctil.
Actuadorcon capacidad de al menos 50 toneladas.
Anclajes de elevación clasificados para celda
con capacidad de al menos 50 toneladas.
Bastidorde carga Capaz de resistir las fuerzas generadas por la probeta de ensayo.
politetrafluoroetileno (PTFE)de 3 mm x 100 mm x 600 mm 
Correa de trinquete deal menos 50 mm de ancho.
Ángulo
Placa de acero Dosplacas de acero de 20 mm x 150 mm x 150 mm.
Arandelasde acero Capaces de producir una separación de al menos 5 mm entre el ángulo de acero y la probeta.
de hormigón Drill a batería 50 mm de de prueba de doble cizallamiento Cuatro transformadores hidráulico de carga de 1 tonelada Almohadillas de de acero

Referencias

  1. Collins, T. F. Precast concrete sandwich panels for tilt-up construction. Journal of the American Concrete Institute. 50 (2), 149-164 (1954).
  2. Luebke, J. Out-of-plane behavior of concrete insulated wall panels with 2-inch, 8-inch, and 10-inch insulation<....

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Paneles de hormig n aislanteEnsayo de doble cortantePaneles de pared s ndwichRigidez del conectorDesplazamiento de cargaModo de fallaResistencia del hormig nPol mero reforzado con fibra