Comparación del comportamiento entre conectores de corte angulares de diferentes espesores bajo cargas monotónicas y cíclicas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.13140/RG.2.2.18659.27684

Palabras clave:

conectores de corte, conector ángulo, ensayo Push-Out, cargas monotónicas, cargas cíclicas

Resumen

Los conectores de acero tipo ángulo permiten la transferencia de efectos de corte en sistemas estructurales compuestos, específicamente en la interacción entre vigas metálicas y losas de hormigón armado. Estudiar el comportamiento mecánico de este tipo de conectores resulta indispensable por su amplio uso y difusión en la construcción, debido a su bajo costo y fácil instalación en obra. El presente artículo presenta un análisis experimental en 16 probetas ensayadas mediante el método Push-Out descrito por el Eurocódigo 4, comparando conectores angulares de 4 y 6 milímetros de espesor dispuestos en 2 posiciones diferentes cada uno, expuestos ante cargas monotónicas y cíclicas. La falla típica en los conectores fue por fractura del material base por encima del cordón de soldadura. La falla en el hormigón que provocaron los conectores Tipo 2 fue por aplastamiento de las losas mostrando grietas notorias en relación con los conectores Tipo 1 que generaron fisuras pequeñas. Los especímenes con conectores Tipo 1 de 6 mm fallaron por desprendimiento entre los conectores y las losas. Los conectores Tipo 2 resultaron ser los más dúctiles que los conectores Tipo 1. Los resultados indican que los conectores Tipo 2 obtuvieron un mejor comportamiento en términos de capacidad a cortante último, ductilidad y degradación de rigidez a corte. Los conectores Tipo 1 mostraron capacidades mecánicas inferiores. Finalmente, los resultados experimentales fueron evaluados con las ecuaciones teóricas propuestas por códigos constructivos e investigaciones similares

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Biografía del autor/a

Diego Ayala, Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador

Diego, Ayala. Ingeniero Civil. Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador. Correo: diego.ayala03@epn.edu.ec

Carlos Chicaiza, Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador

Carlos, Chicaiza. Ingeniero Civil. Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador. Correo: carlos.chicaiza01@epn.edu.ec

Luis Hernández, Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador

Luis, Hernández. Ingeniero Civil. PhD. Director del Centro de Investigación de la Vivienda. Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador. Correo: luis.hernandezr@epn.edu.ec

Gabriel Velástegui, Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador

Gabriel, Velástegui. Ingeniero Mecánico. MSc. Laboratorio de Soldadura. Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador. Correo: gabriel.velastegui@epn.edu.ec

Raúl Baquero, Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador

Raúl, Baquero. Ingeniero Civil. Técnico del Centro de Investigación de la Vivienda. Escuela Politécnica Nacional. Quito-Ecuador. Correo: raul.baquero@epn.edu.ec

Citas

J.G. Ollgaard, R.G. Slutter, y JW. Fisher, “Shear strength of stud connectors in lightweight and normalweight concrete” Eng J Amer Inst Steel Constr, vol. 8, no. 2, pp. 55–64, 1971

J. C. Vianna, L. F. Costa-Neves, P. C. G. da, y S. A. L. de Andrade, “Experimental assessment of Perfobond and T-Perfobond shear connectors’ structural response” J. Constr. Steel Res., vol. 65, no. 2, pp. 408–421, 2009, doi: 10.1016/j.jcsr.2008.02.011

G.S. Veríssimo y J.L.R. Paes, “Design and experimental analysis of a new shear connector for steel and concrete composite structures” Int. Assoc. Bridg. Maint. Saf., vol. 53, no. 9, pp. 1689–1699, 2010

D. Ayala y C. Chicaiza, «Análisis de la influencia de los conectores de corte en la unión viga metálica y losas de hormigón armado” Tesis de grado. Escuela Politécnica Nacional, Ecuador, 2021

S. Choi, K. Tateishi, D. Uchida, K. Asano, y K. Kobayashi, “Fatigue Strength of Angle Shape Shear Connector used in Steel-Concrete Composite Slab” Steel Struct. 8, vol. 8, pp. 199–204, 2008

EN, “Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures”, London, United Kingdom 2011

M. Shariati, N. H. R. Sulong, M. Suhatril, A. Shariati, M. M. A. Khanouki, y H. Sinaei, “Comparison of behaviour between channel and angle shear connectors under monotonic and fully reversed cyclic loading” Constr. Build. Mater., vol. 38, pp. 582–593, 2013, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.07.050.

A. Shariati, M. Shariati, N. H. R. Sulong, M. Suhatril, y M. M. A. Khanouki, “Experimental assessment of angle shear connectors under monotonic and fully reversed cyclic loading in high strength concrete” Constr. Build. Mater., vol. 52, pp. 276–283, 2014, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.11.036

R. Balasubramanian y B. Rajaram, “Study on Behaviour of Angle Shear Connector in Steel-concrete Composite Structures” Steel Struct. 16, vol. 16, no. 3, pp. 807–811, 2016, doi: 10.1007/s13296-015-0094-0

W. Deng, Y. Xiong, D. Liu, & J. Zhang, “Static and fatigue behavior of shear connectors for a steel-concrete composite girder” J. Constr. Steel Res., vol. 159, pp. 134–146, Aug. 2019, doi: 10.1016/j.jcsr.2019.04.031

ANSI/AISC 360-16, An American National Standard ANSI/AISC, “Specification for Structural Steel Buildings” 2016

National Building Code of Canada, “National Building Code of Canada” vol. 1, 2015

M. Yamada y O. Kiyomiya, “Experimental study on the loading capacity of L shape and headed stud shear connectors for composite structures” Port Harb. Res. Inst. Minist. Transp. Japan, 1986

R. Soty y H. Shima, “Formulation for shear force-relative displacement relationship of L-shape shear connector in steel-concrete composite structures” Eng. Struct., vol. 46, pp. 581–592, 2013, doi: 10.1016/j.engstruct.2012.09.003

C. E. de N. CEN, “Norma Española UNE ENV 1994-1-1, “ 1995

American Concrete Institute ACI-318-14, “Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural” 2014

American Society for Testing and Materials ASTM, “Standard Performance Specification for Hydraulic Cement ASTM C1157” 2016. doi: 10.1520/C1157

American Society for Testing and Materials ASTM, “Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens ASTM C39M” 2015. doi: 10.1520/C0039

American Society for Testing and Materials ASTM, “Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field ASTM C31M” 2016. doi: 10.1520/C0031

M. J. Acevedo, “Ensayo de tracción de probetas metálicas” ResearchGate, no. February, 2019

American Society for Testing and Materials ASTM, “Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete ASTM469M” 2014. doi: 10.1520/C0469

Publicado

2021-07-20

Cómo citar

Ayala, D., Chicaiza, C., Hernández, L., Velástegui, G., & Baquero, R. (2021). Comparación del comportamiento entre conectores de corte angulares de diferentes espesores bajo cargas monotónicas y cíclicas. Gaceta Técnica, 22(2). https://doi.org/10.13140/RG.2.2.18659.27684

Número

Sección

Artículos de investigación