Descripción y cuantificación del daño y desplazamientos en marcos de concreto reforzado a escala 1/3

• Cruz Azofeifa, Miguel ^[1] ; Randall Vega Ramírez ; Jiménez Castro, Ronald ^[1] ; Boza Castro, Juan ^[1] ; Ramírez Dondi, Brenda ^[1]
  1. [1] Universidad de Costa Rica

     Universidad de Costa Rica

     Hospital, Costa Rica

     
• Localización: Ingeniería: Revista de la Universidad de Costa Rica, ISSN-e 2215-2652, ISSN 1409-2441, Vol. 15, Nº. 1-2, 2005, págs. 21-37
• Idioma: español
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  • español

    Este trabajo muestra los resultados de los ensayos de elementos viga, de elementos columna y de marcos de concretoreforzado de dos niveles, construidos a escala 1/3. Fueron ensayados bajo un sistema de desplazamientos laterales cíclicosalternantes. Las características de los elementos ensayados corresponden a las de los mismos elementos de los marcos. Lasdimensiones de los marcos son de 2 m de ancho por 2,26 m de alto, 1,13 m por cada nivel. Los elementos ensayados sonen realidad medios elementos, bajo el supuesto de que su punto de inflexión se encuentra a la mitad de su longitud.Se calcula para cada espécimen ensayado y en cada ciclo de carga el índice de daño de Park y Ang, el desplazamientorelativo y la energía plástica disipada. Se observó que los elementos individuales mostraron mayor capacidad dedeformación lateral que los marcos. Se pudo observar que los índices de daño para el daño leve, entendido este comoagrietamiento menor a 1 mm, no superan el valor de 0,28 y que el daño severo, que contiene agrietamientos mayores a3 mm y desprendimiento del concreto, empieza a presentarse para índices de daño mayores a 0,60.El daño severo se presenta para valores de desplazamiento relativo mayor al 4 %, mientras que el daño moderado sepresenta para valores del orden del 2 %. Un 1 % o menos de desplazamiento relativo implica daño leve. La energíaplástica disipada normalizada a la energía máxima plástica estática, alcanzó valores de 2, para condiciones de dañosevero y valores menores que 1, para condiciones de daño moderado.Para predecir el comportamiento elástico inicial de los marcos debió utilizarse un EIeq = 0,65 Ec Ig en las secciones decolumnas y un EIeq = 0,27 Ec Ig en las secciones de vigas. Un análisis tipo push-over que utiliza los valores inicialesde la rigidez antes mencionados predice la envolvente de la curva histerética carga-desplazamiento con valores menoresa los reales en el orden de un 30 %.

  • English

    The results of the tests performed on beam and column specimens and on R/C frames, built in a reduced 1/3 scale, are presented in this work. The frames were two level frames, and the elements had the same characteristics of correspondent element of the frame. The elements and the frames were subjected to lateral cyclic displacements. The tested element lengths were one half the length of the correspondent element of the frame; this was so because it was supposed that the inflexion point was located at the center of the element length..The Park and Ang damage index was calculated for each specimen at each cycle of loading, as well as the relative displacement and the plastic dissipated energy. It was observed that the elements showed a deformation capacity greater than that of the frames. Light damage (thin cracks less than 1 mm) showed a damage index less than 0,28. Severe damage (cracks wider than 3mm and cover falling) showed a damage index greater than 0,60.Severe damage was attained when the relative displacement was greater than 4 %. Moderate damage was obtained for relative displacements around 2 %, 1 % or less of relative displacement means light damage. The normalized plastic dissipated energy with respect to the maximum plastic static energy is around 2 for severe damage and less than 1 for moderate damage.It was necessary to use EIeq= 0,65 EcIg for columns and EIeq= 0,27 EcIg for beams to predict the elastic initial behavior of the frames. The push-over analysis, which used initial stiffness values, predicts the envelope of the hysteretic load-displacement curve with 30 % lower values than those of the test.