Resumen

En este artículo se presentan estudios experimentales y analíticos sobre el comportamiento a flexión de cubiertas compuestas tipo sándwich integradas en losas. Se analizan las influencias de las capas de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), las densidades de la espuma y la existencia de almas y vigas transversales. Los resultados de los ensayos mostraron que la existencia de almas verticales mejoraba notablemente la desconexión de las láminas frontales del núcleo de espuma, aumentando así la carga última en un 59% en comparación con las muestras sin almas. Sin embargo, la existencia de almas horizontales tiene un efecto insignificante sobre el modo de fallo y la carga última. El aumento del número de capas de láminas frontales de GFRP de 2 a 4 y 6 da lugar a incrementos del 100 y 214% en las cargas últimas, respectivamente, mientras que el espécimen con menor densidad de espuma tuvo una carga última más alta que el espécimen con mayor densidad de espuma debido a la compatibilidad de la deformación entre las pieles de GFRP y el núcleo de espuma con baja densidad. Se utilizó el software de análisis Abaqus Explicit para simular el comportamiento a flexión de las probetas, y los resultados numéricos coincidieron con los datos de las pruebas. El modelo de elementos finitos verificado se amplió para analizar las influencias del número de capas de GFRP en la parte superior de las cubiertas y la altura de las almas verticales. Basándose en el método equivalente y en la compatibilidad de la deformación por cizallamiento, se estimaron las rigideces por flexión y por cizallamiento. A continuación, se obtuvo una solución analítica para el desplazamiento de los forjados compuestos sándwich integrados en la losa sometidos a una carga de cuatro puntos. La comparación de los resultados analíticos y experimentales muestra que los desplazamientos pueden predecirse con precisión mediante el presente modelo teórico.

• Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
• Subjects:Water Structural engineering Asphalt Steel Concrete
• Palabras claves:carga última, densidad de la espuma, sándwich integrado, cubierta compuesta, comportamiento a flexión, alma vertical, núcleo de espuma, modelo de elementos finitos, software de análisis abaqus, parte superior de la cubierta
• Keywords:ultimate load, density of foam, integrated sandwich, composite deck, flexural behavior, vertical web, foam core, finite elements model, analysis software abaqus, top of deck