Simulación numérica del comportamiento elástico del concreto reforzado con fibras cortas de acero en condición plana de esfuerzos

• Main Authors: Fabian Lamus, Manuel Caicedo, Dorian Linero
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidad Nacional de Colombia 2011-01-01
• Series: Ingeniería e Investigación
• Subjects: computational mechanics; mixture theory; fibre reinforced concrete.
• Online Access: https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/20518
• ISSN: 0120-5609; 2248-8723

Este trabajo describe un modelo numérico implementado en el método de los elementos finitos (Hughes, 2000), el cual permite simular el comportamiento elástico del concreto reforzado con fibras cortas de dirección aleatoria. En estructuras hechas de dicho material cada punto está compuesto por fibras cortas de acero embebidas en una matriz de concreto simple. En el interior de un elemento finito el concreto reforzado se representa como un material ortótropo de dirección material aleatoria, basado en el modelo de fibras con diámetro despreciable (Dvorak y Bahei-el-Din, 1982) y la teoría de mezclas modificada para refuerzo de corta longitud (Oller, 2003). El análisis estadístico realizado consiste en: repetir la simulación numérica del problema cambiando la dirección de las fibras mediante una función aleatoria, construir la base de datos de muestreo a partir de los resultados obtenidos y medir la dispersión de estos últimos. A continuación, en este trabajo se estudia la sensibilidad del tamaño de los elementos finitos y del número de datos de muestreo en el cálculo de la energía total de deformación y se establecen algunos valores recomendables. Como ejemplo de aplicación se obtuvo la respuesta estructural promedio de una viga de concreto reforzado con diferentes cuantías de fibras cortas de acero, observando una dispersión mínima de los datos.