Jaula de apariciones. Gaviones de malla electrosoldada estructuralAspectos técnicos, arquitectónicos y de sostenibilidad - Turín
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El papel de los ensayos experimentales en la certificación de cimentaciones secas
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Para la idea de una cimientos prefabricadoshecha con un gavión de malla electrosoldada relleno de guijarros, se convirtió en un producto estructural para la ingeniería civil, fue necesario llevar a cabo una robusta campaña experimental que implicó, durante unos 3 años, a un grupo de investigación distribuido en dos departamentos de laUniversidad de Trento (Departamento de Ingeniería Civil, Medioambiental y Mecánica-DICAM y Departamento de Ingeniería Industrial-DII) y elInstituto de Bioeconomía del Consejo Nacional de Investigacióncon sede en San Michele all'Adige (TN). En el Laboratorio de Ensayos de Materiales y Estructuras (LPMS) de la DICAM para estudiar el comportamiento comportamiento mecánico del kit LSFcon el fin de optimizar su geometría, identificar los ensayos que deben incluirse en el DEE (DEE 200171-00-0103) y obtener el marcado CE a través de ETA.
Comportamiento mecánico del kit: dominio de rotura y rigidez
El comportamiento mecánico del kit bajo cargas monótonas se describe mediante el dominio de ruptura y la rigidez. El dominio de ruptura es la combinación de las fuerzas vertical (N) y horizontal (T) a la que se alcanza la ruptura del kit; la rigidez se describe mediante la relación entre la fuerza, N o T, aplicada sobre la bisagra del kit y el desplazamiento correspondiente. En presencia de cargas cíclicas, como las provocadas por el viento o los terremotos, el comportamiento mecánico del kit se describe en términos del desplazamiento acumulado durante la aplicación de los ciclos de carga y el cambio de rigidez.
Actuadores servohidráulicos y transductores de desplazamiento: la singularidad del LPMS
Las pruebas para estudiar el comportamiento mecánico se realizaron en el Laboratorio LPMS de la Universidad de Trento, utilizando dos actuadores servohidráulicos, para aplicar fuerzas o desplazamientos en la bisagra, y transductores de desplazamiento, tanto de contacto como de hilo, para medir los desplazamientos de la viga prefabricada de hormigón y la jaula. Las partes cualificadoras y únicas del LPMS son el muro de reacción bidireccional, formado por un muro de hormigón armado pretensado de 9,5 m de altura, y un suelo de reacción de 42 m de longitud. El LPMS cuenta con la certificación ISO 9001:2015.
Pruebas preliminares: geometría y EAD
Gran parte del trabajo experimental se dedicó a desarrollar los protocolos de prueba más eficaces para captar las características mecánicas del kit. Estos protocolos de prueba se debatieron con el TAB y la EOTA y ahora se han transpuesto como evaluación en EAD 200171-00-0103 "kits de gaviones soldados para cimentación de edificios". Al mismo tiempo, se definieron las características geométricas óptimas del kit y, en particular, de la viga prefabricada de hormigón, así como el número y la posición de los pernos de anclaje que unen la viga de hormigón al panel base de gaviones.
Prueba definitiva: ETA
En los meses siguientes, se realizaron 41 pruebas, 10 de ellas bajo carga cíclica y el resto bajo carga monótona (https://www.ingenio-web.it/articoli/fondazioni-a-secco-per-edifici-in-legno/). En concreto, se realizaron las siguientes:
- 21 pruebas monótonas en cimientos secos sobre suelo rígido,
- 5 pruebas monótonas en cimientos secos sobre un colchón de agua,
- 5 pruebas monotónicas en las barras roscadas de las bisagras de acero,
- 3 pruebas de carga cíclica vertical,
- 5 pruebas de carga cíclica simétrica horizontal,
- 2 pruebas de carga cíclica horizontal asimétrica.
Los resultados de los ensayos, recogidos en la ETA, permitieron delimitar el dominio de fallo con 3 mecanismos de fallo: punzonamiento de la viga prefabricada de hormigón, fallo por cizallamiento de la barra roscada de la bisagra y deslizamiento del kit sobre la superficie de colocación.
Se comprobó que los desplazamientos acumulados durante los ciclos de carga eran despreciables.
El papel de los guijarros: el proyecto Estructuras Híbridas con Guijarros (StIC)
En sostenibilidad de la cimentación LSF está estrechamente ligada a la posibilidad de rellenar la jaula de malla soldada con guijarros recuperados cerca de la obra, porque así el transporte de la cimentación desde el lugar de producción hasta la obra es más eficaz. Pero si cambias de cantera, ¿sigue siendo válida la misma ETA? Esta es la pregunta a la que responde el proyecto de investigación y desarrollo de dos años StIC: Estructuras Híbridas con Guijarros, financiado por la Fondazione Caritro (proyecto nº 2022.0495). Durante el proyecto, se realizaron otras pruebas con guijarros de diferente litología, forma y curva granulométrica.
Ing. Lucia Simeoni
Lucia Simeoni es ingeniera geotécnica y profesora de la Universidad de Trento. Doctora en Ingeniería Geotécnica por la Universidad Politécnica de Turín, investiga sobre estabilidad de taludes, vigilancia geotécnica y gestión de riesgos. Es autora de numerosas publicaciones científicas, miembro de comités internacionales y profesora en cursos sobre geotecnia y estructuras de contención.
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