Experimental assesment of the behavior of expanded glass lightweight reinforced concrete walls and beams
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Date
2021
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Abstract
Esta tesis describe una campaña experimental de especímenes de hormigón armado (RC) fabricados con hormigón liviano (LWC) hecho con agregado de vidrio expandido, mucho más liviano que agregados convencionales, lo que puede afectar el desempeño estructural de los elementos de hormigón armado. Un total de 8 muros RC fueron fabricados y testeados, con dos diseños distintos: esbeltos confinados y no esbeltos sin confinamiento. Para cada diseño de muro, cuatro especímenes fueron considerados: dos con hormigones livianos de resistencia característica f0
c de 30 y 40 MPa (i.e, L30 y L40) y de densidades de 1200 y 1700 kg/m3, respectivamente; y dos hormigones de peso normal (NWC) con la misma resistencia característica como especímenes de control (i.e, N30 y N40), con una densidad cercana a 2400 kg/m3. Estos muros fueron ensayados bajo cargas laterales cíclicas, y se analizan en términos de deriva de fluencia, deriva y resistencia máxima, ductilidad y disipación de energía. Adicionalmente, ocho vigas fueron construidas y testeadas bajo cargas verticales, con dos diseños; baja cuantía de acero y alta cuantía de acero. Para cada tipo de viga, cuatro especímenes fueron considerados, dos con LWC y dos con NWC, con las mismas especificaciones que los muros. Los resultados obtenidos muestran que ambos LWC (L30 y L40) presentan comportamiento estructural prometedor. En particular, L40 presento un comportamiento comparable con los elementos de control de hormigón normal, mientras que L30 presentó una mayor disminución en la resistencia a tracción y cortante comparado con el hormigón L40. Finalmente, modelos de elementos finitos fueron desarrollados para comparar soluciones analíticas con los resultados experimentales en vigas. Los resultados obtenidos para los modelos muestran que herramientas actuales de elementos finitos permiten representar el comportamiento de hormigón liviano, con ciertas complicaciones específicamente en el comportamiento a tracción.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021