1. INTRODUCCIÓN
La modelación del compo amien o de las es uc u as mix-
as en base a mé odos numé icos, como mé odo de elemen os
ini os (MEF), cons i uye una he amien a muy ú il de in-
es igación en el campo de la ingenie ía. Son innume ables
las ocasiones en que no es posible abo da un p oblema de
ingenie ía median e los mé odos clásicos de análisis, siendo
necesa io ecu i a mé odos numé icos. La implemen ación
compu acional de es os mé odos pe mi e desa olla po en-
es he amien as de cálculo, las cuales posibili an la simula-
ción i ual de enómenos y p ocesos. Conc e amen e en es e
abajo se es udia median e simulación del ensayo push ou
el compo amien o de conec ado es ipo pe no en es uc u-
as mix as de ho migón y ace o bajo ca ga es á ica. Den o
de es a emá ica, se des acan los abajos de Lam e al
(2005) yReca ey e al (2005), los cuales han sido omados
como e e encia.
En el compo amien o de la conexión in luyen di e sos
ac o es, pudiendo ci a , como uno de los ele an es, la esis-
encia del ho migón a comp esión, la cual in e iene de ma-
ne a di ec a en la capacidad po an e de la conexión. En
es e abajo se es udia la in luencia de es e pa áme o a a-
és de un en oque numé ico, combinado con esul ados expe-
imen ales como ía de calib ación y alidación.
Pa a la modelación del ensayo se emplea el código mul i-
p opósi o ABAQUS/CAE (Ve sión 6.4-1, 2003) que se basa
en el mé odo de elemen os ini os. Pa a el análisis del com-
Es udio de la in luencia de la esis encia
del ho migón en el compo amien o de
conec ado es median e simulación
numé ica y análisis expe imen al
JORGE DOUGLAS BONILLA ROCHA (*), RAFAEL LARRÚA QUEVEDO (**),
ENRIQUE MIRAMBELL ARRIZABALAGA (***) y CARLOS ALEXANDER RECAREY MORFA (****)
STUDY OF THE INFLUENCE OF THE COMPRESSIVE STRENGTH OF THE CONCRETE ON THE BEHAVIOR
OF STUD SHEAR CONNECTORS BY USING NUMERICAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL TESTING
ABSTRACT
In his wo k he in luence o he comp essi e s eng h o he conc e e on he beha io o s ud shea connec o s o
composi e s uc u es unde s a ic load is s udied. The in es iga ion de eloped s a s om he nume ical simula ion o he push
ou es . The ma e ial nonlinea i y is conside ed, i s ly adop ing a pe ec plas ic model o bo h ma e ials – conc e e and s eel –
and secondly adop ing a damage plas ici y model o conc e e. In o de o he nume ically simula e he push ou es he code
ABAQUS (2003) is used. The esul s de i ed om he nume ical model a e in good ag eemen wi h he expe imen al esul s.
Desing ecommenda ions abou he in e ac ion be ween he s ud shea connec o and conc e e a e poin ed ou .
(*) MSc. Ing. P o eso e In es igado , Uni e sidad de Ciego de A ila
(UNICA). Ca e e a a Mo ón km 9,5, Ciego de A ila, Cuba.
(**) D . Ing. P o eso Ti ula . G upo de Es uc u as de la Facul ad de Cons-
ucciones. Uni e sidad de Camagüey, Cuba.
(***) D . Ing. Ca ed á ico. Depa amen o de Ingenie ía de la Cons ucción.
Uni e sidad Poli écnica de Ca aluña.
(****) D . Ing. In es igado Ti ula . Cen o In . Mé odos Compu acionales
y Numé icos en la Ingenie ía, CIMCNI. Aula CIMNE en la UCLV, Uni e si-
dad Cen al de Las Villas (UCLV), Cuba.
RESUMEN
En el p esen e abajo se abo da la in luencia de la esis encia a la comp esión del ho migón en el compo a-
mien o de conec ado es ipo pe no en es uc u as mix as ho migón – ace o some idas a lexión bajo ca ga es á ica. La in es-
igación se desa olla a pa i de la simulación numé ica del ensayo push ou en sección iga-losa maciza de ho migón. Se
conside a la no linealidad de los ma e iales, adop ando en p ime luga un modelo plás ico pe ec o pa a ambos (ace o y
ho migón) y en segundo luga un modelo de daño plás ico pa a el ho migón. La modelación numé ica del ensayo expe i-
men al de push ou se ejecu a median e el empleo del código ABAQUS. Se ealizan ecomendaciones me odológicas ace ca
de cómo a a desde el pun o de is a de modelación la in e acción pe no-ho migón. Se obse a muy buena co esponden-
cia de los esul ados ob enidos po la ía numé ica con las obse aciones expe imen ales.
1
Ingenie ía Ci il 147/2007
Palab as cla e: Es uc u as mix as, Conec ado , Compo amien o es uc u al, Simulación numé ica,
Mé odo de elemen os ini os (MEF), Modelación.
po amien o del ma e ial en el ango no lineal se u iliza
pa a el ace o un modelo plás ico pe ec o. Pa a el ho migón
se emplea indis in amen e un modelo plás ico pe ec o y un
modelo de daño plás ico (Conc e e Damage Plas ici y). Se ob-
ienen las cu as de compo amien o ca ga s desplaza-
mien o u ilizando ambos modelos del ma e ial.
2. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS ESPECÍMENES
En es e abajo se ealiza la simulación i ual de es ensa-
yos push ou , donde solamen e a ía la esis encia del ho -
migón, man eniendo cons an e el es o de las p opiedades í-
sico-mecánicas y geomé icas de la p obe a. Los esul ados
de los ensayos han sido ex aídos de los abajos ealizados
po Lam e al (2005). ( e abla 1).
La geome ía de allada del espécimen se puede e en la
igu a 1 (epíg a e 2) del a ículo i ulado “Aplicación de la si-
mulación numé ica al es udio del compo amien o de conec a-
do es ipo pe no en es uc u as mix as de ho migón y ace o”,
co espondien e al p esen e olumen de la e is a Ingenie ía
Ci il. Allí mismo se b inda el es o de las p opiedades ísico-
mecánicas de los cue pos que componen la p obe a.
3. CRITERIOS GENERALES DE LA MODELACIÓN
Como se ha comen ado an e io men e, se ha u ilizado el có-
digo ABAQUS como he amien a pa a la simulación i ual
del ensayo de conec ado es, espe ando de la mane a más
iel posible cada una de las pa es o olúmenes que compo-
nen la p obe a: losas de ho migón, pe il Iy conec ado es.
Los aspec os elacionados con la de inición de las condi-
ciones de on e a o bo de de los cue pos, selección del ipo
de elemen o ini o, densidad de malla y modelos de compo -
amien o de los ma e iales en la e apa no lineal son a ados
en de alles en el a ículo ya an es ci ado, i ulado “Aplica-
ción de la simulación numé ica al es udio del compo a-
mien o de conec ado es ipo pe no en es uc u as mix as de
ho migón y ace o”, es po ello que no se explican nue a-
men e.
4. SUPERFICIE DE CONTACTO EN LA INTERFASE
PERNO-HORMIGÓN
En la in e ase pe no-ho migón se desa ollan conside ables
es ue zos de ozamien o en algunas egiones del con ac o
dado las ele adas ensiones no males, es o unido posibles
enlaces elec oquímicos p o oca bajo la acción de las ca gas
g andes ensiones angenciales en la supe icie de los cue -
pos en con ac o.
Es me i o io des aca que en el modelo que se es udia in-
e ienen a ias no linealidades, o sea, la geomé ica, la no li-
nealidad del ma e ial y la que implica el con ac o en e los
cue pos. Desde el pun o de is a de con e gencia numé ica se
p esen an se ias di icul ades en e a un p oblema con odos
es os enómenos a la ez. La no linealidad del con ac o es la
más impo an e de odas. Po ello es ecomendable ob ia en
la medida de lo posible una o ma de con ac o que in oluc e
ensiones no males y angenciales con icción, a menos que
exis a una in luencia decisi a en el compo amien o de la es-
uc u a. En es e caso no es ac ible ob ia el ozamien o
dada su in luencia en el es ado ensional de la in e ase.
Según obse aciones ealizadas po Jayas y Hosain
(1987), así como po Ki oh ySonoda (1990), se plan ea
que exis e una pé dida del con ac o debido a la sepa ación
que se p oduce de ás del pe no en la di ección opues a a la
aplicación de la ca ga, hecho és e que ha sido comp obado
p e iamen e en la expe imen ación y que ambién se cons-
a a a pa i de la simulación. ( e igu a 1).
Teniendo en cuen a las limi aciones an es ci adas y las
obse aciones expe imen ales se ha conside ado un con ac o
ígido en e ambos cue pos, es deci , como si es u ie an un-
didas ísicamen e ambas supe icies, en luga de gene a
con ac o no mal y angencial con icción. En la zona semici-
línd ica opues a al sen ido de aplicación de la ca ga solo una
pa e de la supe icie del ás ago es conec ada a los nodos de
la supe icie del ho migón ( e igu a 1). La egión sin con-
ac o iene una longi ud a iable, pues, como se e á más
adelan e, la de o mación del conec ado depende de la p o-
pia esis encia del ho migón. Se ealizan análisis p elimina-
es pa a obse a el es ado enso-de o macional de la cone-
xión y así libe a aquellos nodos que abajan a acción e i
disminuyendo la supe icie de con ac o pe no-ho migón.
Pa a la p obe a P-1, después de ealiza a ios análisis
p elimina es, se ha libe ado oda la pa e pos e io del
pe no (semici cun e encia) has a un 50 % de su longi ud.
Seguidamen e se hace un es udio pa a co obo a la alidez
de al hipó esis de pa ida pa a el caso de la p obe a ensa-
yada P-1. Pa a es o se han ealizado a ios análisis del mo-
delo pa a di e en es longi udes de con ac o. Dichos análisis
han sido ealizados p e iamen e conside ando un modelo de
compo amien o bilineal pa a el ho migón.
En la igu a 2 se mues a la elación en e la capacidad
de ca ga y el po cen aje del ás ago lib e de con ac o con el
ho migón. Se ha ealizado el es udio conside ando que no
hay con ac o en un ango de 20-60 % de la longi ud del ás-
ago ce cana a la base. Del mismo modo, en la igu a 3 se ha
ep esen ado la elación en e el desplazamien o de la p o-
be a y dicho po cen aje.
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Ingenie ía Ci il 147/2007
Especimen Dimensiones del
pe no
(mm)
Resis encia del
ho migón a
comp esión
(MPa)
Ca ga úl ima en
el ensayo de
push ou
(kN)
P-1 19 x 100 20 143.2
P-2 19 x 100 30 186.0
P-3 19 x 100 35 204.0
TABLA 1. Resul ados de ca ga úl ima de los ensayos expe imen ales de
push ou (Lam e al, 2005) FIGURA 1. Supe icies de con ac o del pe no con el ho migón.
Ca ga
Zona sin con ac o
Con ac o pe no-ho migón
Con ac o pe no-ho migón
Con ac o
pe no-pe il I
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FIGURA 2. Relación ca ga s
con ac o pe no - ho migón.
FIGURA 3. Relación
desplazamien o s con ac o
pe no-ho migón.
No a: Los é minos ca ga
lineal y desplazamien o lineal
se e ie en al pun o en que la
cu a de compo amien o
ca ga s desplazamien o de
la p obe a deja de ene un
compo amien o lineal.
Rango pe misible
L. lib e (%)
Ca ga Máxima
Ca ga Lineal
Ca ga Máxima Exp.
Ca ga Lineal Exp.
Ca ga (kN)
20 %
30 %
50 %
160
150
140
130
120
110
100
90
160
150
140
130
120
110
100
90
20 30 40 50 60
20 30 40 50 60
Rango pe misible
L. lib e (%)
Desplaz. Máximo
Desplaz. Lineal
Desplaz. Máximo Exp.
Desplaz. Lineal Exp.
Desplazamien o (m)
0.007
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0.000
0.007
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0.000
20 30 40 50 60
20 30 40 50 60
Se obse a que pa a es a p obe a en conc e o, con sus ca-
ac e ís icas ísico mecánicas el po cen aje del 50 % se en-
cuen a en un ango pe misible. Se han analizado ambas
a iables de espues a, es deci ca ga y desplazamien o,
aunque se ha p es ado más a ención a la ca ga, pues el des-
plazamien o ob enido expe imen almen e, en ocasiones, es
inconsis en e [Johnson e al, 1998].
Se ealiza un análisis simila cuando se emplea el modelo
de daño plás ico pa a el ho migón. En es e caso solamen e
se han compa ado los esul ados ob enidos conside ando en
un p ime caso con ac o o al del la supe icie pe no-ho mi-
gón y en un segundo caso con ac o pa cial, libe ando el 50 %
de la supe icie del ás ago. En la igu a 4 se mues an las
cu as de compo amien o ob enidas pa a ambos casos.
Puede ap ecia se que no exis en di e encias signi ica i as
pa a ambas conside aciones, pues p ác icamen e exis e coin-
cidencia o al en ambas soluciones numé icas.
5 RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN VIRTUAL
Se ha obse ado en los es udios expe imen ales de Lam e
al (2005) es o mas de allo p esen es en la conexión, las
cuales Ollgaa d e al (1971) y MacMacking e al (1973)
ya habían ca ac e izado pa a el caso de sección mix a en
p esencia de losa ec angula :
• Fallo del ho migón. Desp endimien o del ho migón
que ci cunda al pe no en o ma cónica. No se obse a
alla en el pe no.
• Fallo del conec ado a co an e. Se plas i ica comple-
amen e el pe no en su base, sin obse a se allo en el
ho migón.
• Fallo simul áneo en el pe no y el ho migón, ambos
apo an la máxima capacidad.
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FIGURA 4. Cu as ca ga-
desplazamien o conside ando
modelo de daño plás ico
pa a el ho migón, con
con ac o o al ( MEF MDP
con ac o o al) y con con ac o
pa cial (MEF MDP 50 %
con ac o).
FIGURA 5. Es ado ensional de
la conexión P-1, p e io a la
o u a.
MEF MDP 50%
MEF MDP Con . To .
Expe imen al
Ca ga (kN)
160
140
120
100
90
60
40
20
0
160
140
120
100
90
60
40
20
0
Desplazamien o (m)
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008
Losa
Cono de allo
45° 45°
+7.431e+08
+7.122e+08
+6.812e+08
+6.502e+08
+6.193e+08
+5.883e+08
+5.573e+08
+5.264e+08
+4.954e+08
+4.645e+08
+4.335e+08
+4.025e+08
+3.716e+08
+3.406e+08
+3.096e+08
+2.787e+08
+2.477e+08
+2.167e+08
+1.858e+08
+1.548e+08
+1.239e+08
+9.283e+07
+6.193e+07
+3.096e+07
+0.000e+00
+3.147e+07
+3.016e+07
+2.885e+07
+2.754e+07
+2.623e+07
+2.492e+07
+2.360e+07
+2.229e+07
+2.098e+07
+1.967e+07
+1.836e+07
+1.705e+07
+1.574e+07
+1.442e+07
+1.311e+07
+1.180e+07
+1.048e+07
+9.178e+06
+7.868e+06
+6.557e+06
+5.245e+06
+3.934e+06
+2.623e+06
+1.311e+06
+0.000e+00
5.1. PROBETA P-1
Como se puede ap ecia en la abla 1, la esis encia a la
comp esión del ho migón en es a p obe a es ela i amen e
baja, p oduciéndose el allo po el desp endimien o del ho -
migón que odea al pe no en o ma cónica.
Como esul ado del análisis numé ico de la p obe a P-1
en la igu a 5 se obse a a escala eal el es ado enso-de o -
macional exis en e en el conec ado y en el ho migón en mo-
men os p e ios a la o u a.
En la igu a 6 se mues an las cu as de compo a-
mien o a pa i de la simulación numé ica de la p obe a P-
1 y la cu a expe imen al. Se han designado de la si-
guien e mane a: MEF MPP (solución numé ica
conside ando modelo bilineal en el ho migón) y MEF MDP
(solución numé ica conside ando modelo de daño plás ico
en el ho migón).
5.2. PROBETA P-2
En es a p obe a el ho migón p esen a una mayo esis encia
a comp esión que en el caso an e io . Se han man enido
cons an e el es o de las p opiedades ísicas y mecánicas de
la p obe a. La o u a se p oduce po la combinación del allo
en ambos ma e iales, o sea el ho migón en zonas ce canas a
la base del conec ado y plas i icación del pe no en su base.
La igu a 7 mues a la de o mación plás ica del pe no en
su base al ap oxima se a la o u a; po o a pa e, se obse a
que el ho migón que ci cunda la base del conec ado plas i-
ica. Ambos aspec os co obo an lo obse ado en el ensayo.
La longi ud del conec ado que se cu a, ce cana a la
base, en es e modelo es meno que pa a el modelo an e io
(P-1), aspec o que lle a además a una mayo concen ación
de g andes ensiones, más alejada de la cabeza del pe no. La
plas i icación en la base del conec ado pa a es e caso es
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FIGURA 7. Es ado ensional de
la conexión P-2, p e io a la
o u a.
FIGURA 6. Cu as de
compo amien o de la
p obe a P-1.
MEF MDP 50%
MEF MDP Con . To .
Expe imen al
Ca ga (kN)
160
140
120
100
90
60
40
20
0
160
140
120
100
90
60
40
20
0
Desplazamien o (m)
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008
Losa
Zona plas i .
Zona plas i .
+7.235e+08
+6.000e+08
+5.739e+08
+5.478e+08
+5.217e+08
+4.957e+08
+4.695e+08
+4.435e+08
+4.174e+08
+3.913e+08
+3.652e+08
+3.391e+08
+3.130e+08
+2.870e+08
+2.609e+08
+2.348e+08
+2.087e+08
+1.825e+08
+1.565e+08
+1.304e+08
+1.044e+08
+7.827e+07
+5.215e+07
+2.610e+07
+1.000e+04
+4.242e+07
+4.000e+07
+3.819e+07
+3.619e+07
+3.456e+07
+3.275e+07
+3.093e+07
+2.912e+07
+2.730e+07
+2.549e+07
+2.368e+07
+2.185e+07
+2.005e+07
+1.824e+07
+1.642e+07
+1.461e+07
+1.280e+07
+1.098e+07
+9.168e+06
+7.355e+06
+5.541e+06
+3.727e+06
+1.914e+06
+1.000e+05
+3.973e+03

mayo que pa a el modelo an e io P-1. En la igu a 8 se
b indan las cu as de compo amien o ca ga s desplaza-
mien o ob enidas po la ía expe imen al y numé ica espec-
i amen e.
En la igu a 11 se pueden obse a las cu as de compo -
amien o pa a la p obe a P-2 a pa i de la solución numé-
ica y la ob enida expe imen almen e. Al igual que pa a el
es udio an e io , se ha conside ado p ime o un modelo de
compo amien o bilineal pa a ambos ma e iales (MEF MPP)
y en segundo luga , un modelo de daño plás ico pa a el ho -
migón (MEF MDP).
5.3. PROBETA P-3
La esis encia a comp esión del ho migón pa a es a p obe a
es mayo que en la p obe a an e io (P-2). La o u a se p o-
duce po la combinación del allo en ambos ma e iales como
ocu ió en P-2, aunque se ap eció una endencia a que el a-
llo ocu ie a p ime amen e en el conec ado po co an e.
En la igu a 9 se obse a cómo plas i ica el pe no en su
base, así como el ho migón que ci cunda al ás ago, hecho
que co obo a lo obse ado en el expe imen o. La longi ud
del conec ado ce cana a la base que se cu a es un an o
meno que en P-2, alejándose aun más la concen ación de
ensiones de la cabeza del pe no.
A con inuación en la igu a 10 se mues an las cu as de
compo amien o pa a la p obe a P-3, eniendo en cuen a las
soluciones numé icas y los esul ados expe imen ales; al
igual que en los casos an e io es, se ha conside ado un mo-
delo bilineal pa a ambos ma e iales (MEF MPP) y un mo-
delo de daño plás ico pa a el ho migón (MEF MDP).
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Ingenie ía Ci il 147/2007
FIGURA 8. Cu as de
compo amien o ca ga –
desplazamien o de la
p obe a P-2.
FIGURA 9. Es ado ensional de
la conexión P-3, p e io a la
o u a.
200
175
150
125
100
75
50
25
0
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010
MEF MDP 50%
MEF MDP Con . To .
Expe imen al
Desplazamien o (m)
Ca ga (kN)
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Losa
Zona plas i .
Zona plas i .
+6.716e+08
+6.000e+08
+5.739e+08
+5.478e+08
+5.218e+08
+4.957e+08
+4.435e+08
+4.174e+08
+3.913e+08
+3.653e+08
+3.392e+08
+3.131e+08
+2.870e+08
+2.609e+08
+2.348e+08
+2.088e+08
+1.827e+08
+1.566e+08
+1.305e+08
+1.044e+08
+7.835e+07
+5.227e+07
+2.618e+07
+1.000e+05
+5.500e+07
+5.265e+07
+5.030e+07
+4.796e+07
+4.561e+07
+4.326e+07
+4.091e+07
+3.857e+07
+3.622e+07
+3.387e+07
+3.152e+07
+2.917e+07
+2.683e+07
+2.448e+07
+2.213e+07
+1.978e+07
+1.743e+07
+1.509e+07
+1.274e+07
+1.039e+07
+8.043e+06
+5.696e+06
+3.348e+06
+1.000e+06
+4.103e+04
Con iene señala que el cono de ensiones que desc ibe el
modelo pa a es e caso es á más concen ado, p esen ando
un meno diáme o en su base. Si se analizan los casos an e-
io es, se obse a que a medida que ha ido aumen ando la
esis encia del ho migón, ha ido disminuyendo p og esi a-
men e el diáme o de la base del cono.
6. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
La igu a 11 mues a el es ado enso-de o macional de los co-
nec ado es de cada p obe a analizada. Es impo an e ei e a
que en es e es udio se ha a iado solamen e la esis encia a la
comp esión del ho migón, o sea 20 MPa (P-1), 30 MPa (P-2) y
35 MPa (P-3). Se obse a que el es ado ensional se aleja de la
cabeza del pe no, haciéndose cada ez mayo la longi ud ( ) a
medida que se inc emen a la esis encia del ho migón. Po el
con a io, la longi ud (c) del ás ago que se cu a disminuye
a medida que aumen a la esis encia del ho migón a comp e-
sión. La obse ación de ambos aspec os es absolu amen e co-
he en e. Ello co obo a los es udios de Ollgaa d e al (1971),
que concluyen que el compo amien o enso-de o macional del
pe no conec ado depende muy di ec amen e de la esis encia
a comp esión del ho migón.
En la abla 2 se mues a, de o ma compa a i a, los e-
sul ados de capacidad de ca ga ob enidos a pa i de las so-
luciones numé icas adop ando un modelo bilineal y un mo-
delo de daño plás ico pa a el ho migón, y los esul ados
expe imen ales.
En las cu as de compo amien o mos adas an e io -
men e se obse a una g an conco dancia en e los esul a-
dos expe imen ales y los de i ados del modelo numé ico. Un
aspec o a des aca es que en el caso de que pa a ambos ma-
e iales se adop e un modelo cons i u i o bilineal, no se
ap ecia el momen o en que decae b uscamen e la ca ga (al
llega a la capacidad máxima), hecho es e que sí se puede
obse a en el caso en que se adop e pa a el ho migón un
modelo cons i u i o de daño plás ico. Es e cambio b usco de
pendien e se puede e en los casos en que el allo se p o-
duce en el ho migón o en ambos ma e iales, con p edominio
del allo en el ho migón. La no e e encia explíci a a un aná-
lisis de los esul ados sopo ados en la de e minación del
mo imien o e ical de la conexión en el ins an e p óximo a
la o u a de la p obe a es debido a la ue e dispe sión que
exis e en es e esul ado; p obe as con ca ac e ís icas p ác i-
camen e idén icas a ojan esul ados expe imen ales del
desplazamien o e ical en si uación p óxima a o u a con
una g an a iabilidad [Johnson y Yuan, 1998].
ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA DEL HORMIGÓN EN EL COMPORTAMIENTO DE CONECTADORES MEDIANTE SIMULACIÓN NUMÉRICA Y ANÁLISIS EXPERIMENTAL
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Ingenie ía Ci il 147/2007
FIGURA 10. Cu as de
compo amien o ca ga –
desplazamien o de la
p obe a P-3.
FIGURA 11. Es ado enso-de o macional del conec ado , pa a las es
p obe as analizadas.
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010
0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010
MEF MDP 50%
MEF MDP Con . To .
Expe imen al
Desplazamien o (m)
Ca ga (kN)
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
c
c
c
P-1 P-2 P-3
7. CONCLUSIONES
Se ha comp obado que el empleo de con ac o ígido en la in-
e ase pe no - ho migón cons i uye una ap oximación ace -
ada al compo amien o que incluye con ac o no mal y an-
gencial con icción.
Los esul ados de i ados del modelo numé ico cuando se
adop a un modelo bilineal dependen de la selección de una
supe icie de con ac o óp ima, no siendo así en los casos en
que se adop a un modelo de daño plás ico pa a el ho migón,
en donde las di e encias en e con ac o pa cial y o al son
muy poco signi ica i as.
Al obse a las cu as de compo amien o ob enidas nu-
mé ica y expe imen almen e se puede conclui que exis e
una g an conco dancia en e los esul ados, no exis iendo di-
e encias signi ica i as. Pa a la capacidad de ca ga, cuando
se adop a un modelo de daño plás ico pa a el ho migón, se
ob u ie on di e encias in e io es al 5 % con elación a la ex-
pe imen ación, pe mi iendo alida de es a mane a la apli-
cación del mé odo de elemen os ini os en el es udio del com-
po amien o de conec ado es.
Cuando se emplea un modelo bilineal pa a el ho migón
se ap ecia una mayo des iación en los esul ados de las
p obe as P-2 y P-3, con elación al compo amien o expe i-
men al, aunque en un ango que pudie a se pe misible.
Es e hecho pudie a posibili a la u ilización de un modelo
bilineal en el ho migón en aquellos casos en que exis an p o-
blemas de con e gencia numé ica al emplea un modelo de
daño plás ico pa a el ho migón.
Según los esul ados ob enidos de i ados de los modelos nu-
mé icos se ha podido comp oba que en la zona de los conec a-
do es más p óxima a la base del ás ago es donde se concen-
an las mayo es ensiones. Es e enómeno se acen úa más a
medida que aumen a la esis encia del ho migón a comp esión.
Se co obo a, a pa i de los di e en es esul ados ob eni-
dos, lo plan eado po Ollgaa d e al (1971), los cuales, des-
pués de ealiza nume osos es udios expe imen ales, conclu-
ye on que la esis encia de la conexión dec ece cuando
disminuye la esis encia del ho migón a comp esión.
8. BIBLIOGRAFÍA
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ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA DEL HORMIGÓN EN EL COMPORTAMIENTO DE CONECTADORES MEDIANTE SIMULACIÓN NUMÉRICA Y ANÁLISIS EXPERIMENTAL
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Ingenie ía Ci il 147/2007
Espécimen Push Ou
(kN) MEF MPP
(kN) MEF MDP
(kN) P.Ou /MPP P.Ou /MDP
P-1 143.2 144.5 143.70 0.991 0.996
P-2 186.0 176.2 177.15 1.055 1.049
P-3 204.0 188.8 197.0 1.080 1.035
TABLA 2. Resul ados numé icos y
expe imen ales de capacidad de
ca ga pa a las es p obe as.
No a: La abla mues a la
capacidad de ca ga de la p obe a
en su conjun o. Pa a ob ene la
ca ga úl ima del conec ado se
debe di idi el alo que se o ece
en e dos.
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