Mechanical Response of Steel Sheets with Perforations for Composite Floor Systems with Reinforced Concrete and the Application of Emitted Magnetic Signals as an Approximate Tool for Structural Monitoring.
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[1] Pontífica Universidad Javeriana
Pontífica Universidad Javeriana
Colombia
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- Localización: Revista ingeniería de construcción, ISSN-e 0718-5073, Vol. 39, Nº. 2, 2024, págs. 200-218
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Respuesta mecánica de láminas de acero en presencia de perforados para sistemas de entrepiso compuestos con concreto reforzado y la aplicación de la señal magnética emanada como herramienta aproximada de monitoreo estructural.
- Enlaces
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Resumen
- español
Los sistemas de entrepiso compuestos con el paso del tiempo han tenido una mayor aceptación por parte de la industria de la construcción, gracias a las bondades que presentan frente a otros tipos de entrepiso. Entre sus principales bondades se encuentran el ahorro en tiempo de construcción lo que finalmente se reduce en menores costos. Por lo antes mencionado, el desarrollo de nuevas tecnologías u optimizaciones a las mismas son necesarias. En la presente investigación experimental se analizó el comportamiento mecánico a flexión de una serie de probetas de sistemas de entrepisos compuestos, hechos con concreto y láminas de acero colaborante con perforados en el valle de la lámina (paralelos a los ejes de las costillas del entrepiso). Los resultados fueron comparados con otra serie de probetas de sistemas de entrepiso similares, hechos con láminas convenciones (sin ningún tipo de perforación). Los resultados fueron analizados desde el punto de vista de la deflexión máxima en el centro de la luz, de la máxima carga reportada durante el ensayo a flexión y del monitoreo del flujo magnético superficial de las fibras mayormente solicitadas a tensión en la lámina de acero. Se reportaron comportamientos de falla mediante mecanismos de fractura por bloque de compresión, fallas por zonas de tensión en el concreto y pandeos localizados en la lámina una vez el sistema dejó de trabajar como sistema compuesto. Se identificaron correlaciones en el tiempo entre los picos de carga y los comportamientos diferenciales de la señal de flujo magnético, identificando tres instantes claramente identificables mediante el uso del magnetismo como variable de monitoreo estructural: i) elasticidad compuesta, ii) aumento de la tensión en la lámina de acero, iii) pérdida de la sección compuesta y colapso del sistema de entrepiso. Finalmente, los resultados de capacidad del sistema de entrepiso con el sistema de perforados longitudinales, no representó un incremento sustancial en la capacidad del entrepiso comparado con el sistema de construcción con lámina convencional.
- English
Recently composite flooring systems have been widely accepted as a construction solution, due to their various constructive advantages, Among them mainly the savings during construction which results in lower costs. This calls for a continuous study to improve said flooring system. In the present research, the flexural capacity of a series of composite flooring prototypes (made of concrete plus a steel deck with a surface modification into a vented deck), helped in comparing the mechanical response (maximum load and deflection) with classical composite steel deck systems. At the same time as monitoring deflection (as the load changed), one sensor reported the surface magnetic flux at a nearby area. It was possible to see a strong correlation between larger changes in deflection and the emanated magnetic flux at the surface of the steel deck. Three stages are available to see as the test continued: i) complete elastic behavior, ii) rise in tensile demand on the steel deck, iii) loosening of the composite behavior and ultimately collapse. Mechanical results show almost no difference between those composite flooring systems made with continuous steel decks when compared to those with vented decks.
- español
