Análisis de la rigidez a distintas profundidades de la unión pilar-zapata tipo cáliz de superficies lisas en estructuras prefabricadas de hormigón, mediante modelización por el Método de los Elementos Finitos

Molina Clemente, Fernando (Universidad de Zaragoza) ; Malón Litago, Hugo (Estudiante de Doctorado UNIZAR) ; Vidal Cortés, Mariano ; García Ramos, Francisco Javier ; Boné, Antonio

Resumen: El uso de estructuras prefabricadas de hormigón está muy extendido en edificación agroindustrial, por su versatilidad, economía, rapidez de ejecución, y por su resistencia a ambientes adversos, como los que se producen en instalaciones ganaderas.En estas edificaciones, una de las uniones más frecuente entre el pilar prefabricado y la zapata es el sistema de cáliz de superficies lisas, en el que el pilar es introducido en un hueco practicado en la zapata, rellenando el espacio entre ambas piezas con mortero.Las características de esta unión determinan su rigidez, y, partiendo de la base de que estrictamente no existe un empotramiento o una articulación puros, su comportamiento como uno u otro queda determinado fundamentalmente por dos parámetros: el tipo de contacto que se establezca entre las piezas; y la profundidad de introducción del pilar en el cáliz.En este artículo se muestra un análisis de la unión anteriormente descrita mediante el Método de los Elementos Finitos (FEM).Para ello se realizó un modelo en elementos finitos que incluyó el terreno circundante, la zapata, el pilar prefabricado y la unión entre ambos, todo ello a distintas profundidades de introducción del pilar en la zapata. Se sometió el modelo a distintos estados de carga y se analizó su comportamiento en cuanto a desplazamientos y distribución de esfuerzos entre ambas piezas.Los resultados obtenidos se compararon con otro modelo monolítico (esto es, con continuidad en la transición pilar-zapata) de las mismas características, lo que permitió analizar las diferencias entre ambos en cuanto a desplazamientos y distribución de esfuerzos.Se utilizaron modelos de comportamiento de los materiales coherentes con su comportamiento real en cuanto a su estado elastoplástico y a su respuesta a tensiones y deformaciones.Así, el acero de las armaduras presenta un comportamiento lineal, con deformaciones  y tensiones proporcionales; y para el hormigón se utilizó un modelo que tiene en cuenta tanto su comportamiento elastoplástico como su distinta respuesta a la tracción y a la compresión.Finalmente, se validaron los resultados obtenidos con el FEM comparándolos con los obtenidos mediante ensayos realizados con piezas reales de las mismas dimensiones y características.Este trabajo permite obtener una serie de conclusiones en cuanto a la influencia de la profundidad de empotramiento y el contacto entre los materiales sobre la rigidez de esta unión, y sobre su comportamiento empotrado o articulado. Esto aumenta el conocimiento del comportamiento de esta unión, lo que podría mejorar su dimensionado y cálculo en futuros proyectos de edificación agroindustrial.

Idioma: Español

DOI: 10.26754/c_agroing.2019.com.3371

Año: 2019

En: X Congreso Ibérico de Agroingeniería = X Congresso Ibérico de Agroengenharia : Libro de actas = Livro de atas