Propiedades mecánicas de las losas de concreto reforzadas con fibras de acero recicladas provenientes de llantas usadas en Bogotá, Colombia

Millions of post-consumer tires are not adequately disposed of each year, and thus, are producing an enormous environmental problem in the world. This environmental impact may be reduced when assessing this material as an alternative reinforcement for concrete. It is widely known that the toughness of steel fiber-reinforced concrete is suitably assessed by energy absorption tests on slabs. The purpose of this paper is to show and discuss the results of a research aimed at assessing the mechanical response of concrete slabs reinforced with recycled steel fibers from post-consumer tires in Bogotá, Colombia. The testing program of the study comprised 31 axial compression tests on cylinders, and 15 bending tests on concrete slabs reinforced with nominal dosages of 15, 30, and 60 kg/m3 of industrial steel fibers or recycled fibers obtained from post-consumer tires. Based on the measured response, preliminary design equations are proposed to estimate the mechanical properties of concrete reinforced with recycled steel fibers.Cada año, millones de llantas usadas no se desechan de forma adecuada y, por tanto, generan un enormeproblema ambiental en el mundo que se podría reducir a partir de la evaluación de este material como alternativa de refuerzo para el concreto. Es bien sabido que la tenacidad del concreto reforzado con fibras de acero se puede evaluar a partir del ensayo de absorción de energía en losas. El objetivo de este artículo es mostrar y analizar los resultados de una investigación enfocada en evaluar la respuesta mecánica de las losas de concreto reforzado con fibras recicladas de acero obtenidas de llantas usadas en Bogotá, Colombia. El programa experimental del estudio incluye 31 ensayos de compresión axial de cilindros y 15 ensayos a flexión en losas de concreto reforzadas utilizando dosificaciones nominales de 15 kg/m3, 30 kg/m3 y 60 kg/m3 de fibras de acero industrial o reciclada obtenidas de llantas usadas. A partir de la respuesta medida, se proponen ecuaciones preliminares de diseño para estimar las propiedades mecánicas de las losas de concreto reforzadas con fibras recicladas de acero

Ensayos a flexión de losas de concreto sobre terreno reforzadas con fibras de acero

ResumenEl concreto reforzado con fibras de acero (CRFA) se ha convertido en una solución para mejorar el desempeño del concreto y optimizar los sistemas constructivos. En este artículo se presentan y discuten los resultados de un programa experimental para estudiar el desempeño a flexión de losas de concreto sobre terreno reforzadas con fibras de acero para uso en vivienda. El programa experimental incluyó ensayos a flexión de ocho losas cuadradas de concreto de 600mm de lado y 100mm de espesor; seis losas con tres dosificaciones diferentes de fibra de acero (5, 9 y 18kg/m3, dos losas para cada dosificación), y dos losas de concreto simple. Para caracterizar las propiedades mecánicas del concreto se realizaron ensayos en compresión, módulo de elasticidad, tensión indirecta y flexión, utilizando 36 especímenes en forma de cilindros y 12 especímenes en forma de vigas. El artículo incluye la discusión no solo de las correlaciones entre las propiedades mecánicas y los parámetros de diseño del concreto reforzado con fibras de acero, sino también de las curvas carga-deflexión y las curvas tenacidad-deflexión de las losas de concreto reforzadas con las diferentes dosificaciones de fibra de acero. Los resultados demostraron que, a diferencia de la carga máxima, las deflexiones en las cargas máxima y última, y la tenacidad en la falla de las losas aumentaron significativamente a medida que se incrementó la dosificación de fibras de acero.AbstractSteel fiber reinforced concrete (SFRC) has become a solution to improve the concrete performance and to optimize the construction systems. The paper shows and discusses the results of an experimental program aimed at studying the flexural performance of concrete slabs-on-ground reinforced with steel fibers to be used in housing. The experimental program included flexural tests of eight 600-mm square concrete slabs having thickness of 100mm; six slabs with three different contents of steel fibers (5, 9 and 18kg/m3, two slabs for each fiber content), and two slabs of plain concrete. Compressive, elasticity modulus, splitting tensile and flexural test of 36 standard cylinders and 12 standard beam specimens were carried out to characterize the mechanical properties of concrete. The paper includes the discussion of not only the correlations between mechanical properties and design parameters of steel fiber reinforced concrete, but also the load- and toughness-deflection curves of concrete slabs reinforced with different contents of steel fibers. Results demonstrated that, except of peak strength, deflections at peak and ultimate load, and toughness at failure of slabs increased significantly as the fiber content augmented

Performance evaluation of structures with reinforced concrete columns retrofitted with steel jacketing

Several existing reinforced concrete (RC) buildings fail to conform with current seismic codes, increasing its susceptibility to damage and collapse during earthquakes. A concern for building upgrading and rehabilitation has grown considerably in the last decades. However, there is limited information related to the seismic performance of RC buildings retrofitted with steel jacketing. Retrofitting of RC buildings leads to different techniques that have been developed in the last decades. The selection of adequate techniques commonly depends on desired performance levels, financial criteria, or other non-technical judgment. This paper assesses the seismic performance of a six-story RC building retrofitted with steel jacketing that is located in Cartagena de Indias (Colombia). The building was designed and constructed in 2010 without considering the requirements prescribed by the NSR-10 Colombian code. In 2017, another building collapsed in the same city for several non-compliances with Colombian seismic code. This investigation focuses on the seismic upgrading of the building, studying the influence of different material properties of the existing building and load scenarios on the building behavior. The proposed steel jacketing improves the compressive and flexural capacity of retrofitted columns, along with the ductility of the building

Analysis of the Earthquake-Resistant Design Approach for Buildings in Mexico

The development of new codes for earthquake-resistant structures has made possible to guarantee a better performance of buildings, when they are subjected to seismic actions. Therefore, it is convenient that current codes for design of building become conceptually transparent when defining the strength modification factors and assessing maximum lateral displacements, so that the design process can be clearly understood by structural engineers. The aim of this study is to analyze the transparency of earthquake-resistant design approach for buildings in Mexico by means of a critical review of the factors for strength modification and displacement amplification. The approach of building design codes in US is also analyzed. It is concluded that earthquake-resistant design in Mexico have evolved in refinement and complexity. It is also demonstrated that the procedure prescribed by such design codes allows the assessment of the design strengths and displacements in a more rational way, in accordance not only with the present stage of knowledge but also with the contemporary tendencies in building codes. In contrast, the procedures used in US codes may not provide a clear view for seismic response assessment of buildings

Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de estructuras utilizando un diseño por desempeño

Debido a la actualización de los códigos de diseño sísmico, los requerimientos y la demanda sísmica con los cuales deben diseñarse las nuevas estructuras, comúnmente son mayores que los utilizados durante la etapa de diseño de edificaciones existentes. La mayoría de los estudios de vulnerabilidad que deben realizarse, se efectúan utilizando métodos simplificados incluidos en los códigos de diseño sísmico. Sin embargo, en la mayoría de los casos, son demasiado conservadores y poco representativos del comportamiento real de las estructuras. Usando un enfoque de diseño por desempeño, es posible tener una estimación más acertada de dicho comportamiento, permitiendo, en la mayoría de los casos, disminuir o eliminar los costos de una rehabilitaón estructural. En el artículo se presenta la descripción detallada y un caso de estudio de una de las técnicas disponibles para la realizar un estudio de vulnerabilidad sísmica utilizando un enfoque de diseño por desempeño

Assessment of the splitting-tensile strength of ZP-306 steel fiber reinforced concrete

El concreto reforzado con fibras de acero (CRFA) es un material con gran potencial de uso en viviendas de concreto de baja altura, ya que la capacidad de resistencia de los muros está controlada por la resistencia a tensión diagonal. El artículo presenta los resultados de un estudio experimental para caracterizar la resistencia a tensión por compresión diametral del CRFA que es elaborado con fibra ZP-306 y con concretos locales. El programa experimental incluyó el ensayo de 52 especímenes en forma de cilindros. En el estudio se discuten los modelos de predicción disponibles y se realiza un análisis estadístico para comparar los resultados calculados con los datos medidos. Con base en las tendencias de los resultados experimentales, se proponen ecuaciones para estimar los parámetros que describen la envolvente del comportamiento esfuerzo-deformación del CRFA sometido a esfuerzos de compresión diametral. Las ecuaciones se han desarrollado en un formato versátil para ser incluidas en un reglamento de diseño. Abstract Steel fibers reinforced concrete (SFRC) is a material with great potential to be used in low-rise concrete housing because the strength capacity of the walls is controlled by diagonal tension strength. The paper shows the results of an experimental study intended to characterize splitting-tensile strength of SFRC made of both ZP-306 fiber and local concrete. The experimental program included the tests of 52 cylindrical-shaped specimens. The study discusses the available predictive models and shows a statistical analysis to compare the predicted results with measured data. Based on trends of the experimental results, equations to estimate the parameters describing the backbone of the stress-strain behavior of SFRC under splitting-tensile strength are proposed. The equations have been developed in a versatile format to be included in a design code

Valentín, el último cazador con cerbatana

En este trabajo se realiza un producto multimedia sobre Cesar Valentín Coello, miembro de la comunidad indígena ticuna quien es el único hombre en dicha comunidad que aun usa la cerbatana y el veneno para conseguir carne de animales de monte. El trabajo está compuesto por cinco crónicas escritas y un video documental.This thesis content a multimedia work about Cesar Valentín Coello. He is a indigenous ticuna, as well he is the only one in their comunity who still working with the blowpipe and IE poison for gettin meat in the jungle. This work has five written chronicles and an audiovisual documentary.Comunicador (a) SocialPregrad

Dispositivo externo de aplicación de masa inercial para ensayos en mesa vibradora

La presente invención se refiere a un dispositivo externo para transmitir fuerzas inerciales (DETFI) a los modelos durante ensayos dinámicos en mesa vibradora. El dispositivo utiliza un sistema guía de movimiento lineal (SGML) con el que se obtienen valores medidos del coeficiente de fricción cercanos a cero. Por lo tanto, el amortiguamiento inducido a los modelos por el sistema también es despreciable y, de esta manera, no se observan distorsiones en la respuesta esperada de los modelos. Adicionalmente, con este dispositivo se aprovecha al máximo la capacidad de la mesa, se tiene un mejor control de la masa adicional al momento de la falla del modelo, se incrementa la seguridad del ensayo, se disminuyen los ruidos que se pueden presentar en las señales de respuesta adquiridas y se disminuye apreciablemente el tiempo de preparación entre ensayos consecutivos. Esta invención incrementa las posibilidades de uso de una mesa vibradora que simula los efectos dinámicos a los que están sometidos diversos tipos de estructuras y elementos

Estimación de los periodos naturales de vibración de viviendas de baja altura con muros de concreto

This research is to evaluate two modeling techniques used in the practice of structural design by the vibration periods in traditional housings with concrete walls. The analytical results were compared with the results obtained by atmosphere vibration testings. In the research was taken one and two floor housing with traditional low walls in Mexico. Although there are significant uncertainties to carry out analytical models, it is considered that the two analytical methodologies are suitable for estimating vibration periods of this type of structures. Just as it was expected, the results of the finite element method are closer to the experimental findings. Also, vibration periods achieved with the wide column method are higher than the experimental ones.En el artículo se presentan los periodos de vibración de viviendas típicas con muros de concreto, con el propósito de evaluar dos técnicas de modelación que se utilizan en la práctica del diseño estructural. Los resultados analíticos se compararon con los obtenidos a partir de pruebas experimentales de vibración ambiental. En el programa de investigación se incluyeron edificaciones de uno y dos niveles con configuraciones típicas de viviendas de baja altura en México. Aunque existen incertidumbres significativas en la creación de modelos de análisis, se considera que las dos metodologías numéricas son apropiadas para la estimación de los periodos de vibración de este tipo de estructuras. Tal como se esperaba, los resultados del método de elementos finitos son más cercanos a los experimentales. Adicionalmente, los periodos de vibración obtenidos con el método de la columna ancha son mayores que los periodos obtenidos con el método de elementos finitos