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Simulación numérica de la influencia del ángulo de incidencia de un conector en una sección mixta. Autores: Mg. Ing. Raúl Astori Mg. Ing. Ricardo Barrios.

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1 Simulación numérica de la influencia del ángulo de incidencia de un conector en una sección mixta. Autores: Mg. Ing. Raúl Astori Mg. Ing. Ricardo Barrios D'Ambra Ing. Federico Solari Ing. Luis Kosteski Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional del Nordeste Resistencia – Chaco – Argentina

2 ANTECEDENTES En los últimos tiempos, el empleo de la madera, ha recuperado competitividad, respecto al el hormigón armado y el acero, en razón de su avance tecnológico y al reducido consumo de energía requerido en su proceso productivo, que se traduce en un menor impacto ambiental. A la vez se trata de un recurso renovable, que contribuye en gran medida a la preservación de la calidad del medio ambiente. En la Facultad de Ingeniería de la UNNE se han comenzado a investigar y difundir tecnologías referidas al uso estructural de las maderas, como manera de promover su desarrollo en la región. El presente Trabajo forma parte de esta línea de investigación y se realiza dentro del marco Proyecto de Investigación Estructuras Mixtas de Hormigón- Madera para Puentes PI-67/04, que se desarrolla en el Instituto de Estabilidad de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Nordeste.

3 Esquema de la Probeta y del Ensayo MATERIALES Y METODOS Se analiza numericamente la influencia del ángulo de incidencia de un conector de una sección mixta. Este modelo está diseñado a partir de experiencias previas, y proce-dimientos utilizados en trabajos de reconocida validez. Las probetas de ensayo de corte consisten en dos prismas rectan- gulares de Hormigón, unidos a un cuerpo central de madera me- diante conectores de barras de a- cero de 10 mm de diámetro.

4 Incidencia del ángulo del conector. Se adoptan valores del ángulo de incidencia del conector iguales a 90º, 60º, 45º (valor real del modelo experi-mental) y 30º. Se presentan los resultados obtenidos en el mismo rango de tensiones para poder realizar el analisis comparativo. Distribución de tensiones para distintos ángulos de incidencia del conector. DISCUSION DE RESULTADOS

5 Se observa la distribución de tensiones con el conector incidiendo a 90º, y se puede notar que se generan concentraciones de tensiones muy elevadas en las cercanías del conector. En cambio para el conector con un ángulo de incidencia de 30º, las tensiones máximas son bastante inferiores, existiendo concentra- ciones de tensiones muy puntuales y de valores apenas superiores a máxima tensión aplicada. Distribución de tensiones máximas para los casos extremos analizados

6 Incidencia de la simetría. Se modificó el modelo y se corrió solamente la mitad para demostrar que debido a la simetría de la geometría y las cargas los resultados no se modifican si se modela la mitad o la sección completa. En la figura 5 se presentan estos resultados para el modelo con conector incidiendo a 90º. Comparación entre el modelo completo y la mitad considerando la simetría.

7 Incidencia del refinamiento de la malla de elementos finitos. Se realiza un análisis de la influencia del refinamiento de la malla de elementos finitos en la distribución de tensiones para el modelo con conector incidiendo a 90º y respetando la simetría geométrica y de cargas. El mallado original, fue densificado a la mitad en las dos direcciones (malla refinada 1 vez), es decir en donde había un elemento quedaron cuatro. Luego se realizó el mismo procedimiento para realizar la malla refinada 2 veces. Se presentan los resultados colocados en el mismo rango de tensiones para realizar la comparación correspondiente. MALLA NORMAL MALLA REFINADA SIMPLE MALLA REFINADA DOBLE Distribución de tensiones para modelos con diferentes tama- ños de malla.

8 CONCLUSIONES Incidencia del refinamiento de la malla de elementos finitos. Se puede observar que la forma de la distribución de tensiones es la misma, con la diferencia que a medida que se refina más la malla las curvas de igual tensión tienen menos quiebres. Cuanto más se refina la malla, las tensiones máximas crecen pero la zona en donde se producen las concentraciones de tensiones siempre son las mismas. Incidencia del ángulo del conector. Cuanto menor es el ángulo de incidencia del conector se encontró que: - Mejor es la distribución de tensiones. - Son menores las zonas donde se encuentran concentraciones de tensiones. - Es menor el rango de tensiones resultantes. Incidencia de la simetría. No tiene incidencia en los resultados modelar la sección completa o solamente la mitad de esta respetando la simetría.


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