Análisis experimental de fatiga cíclica en barras de refuerzo de acero de alta resistencia mediante fotogrametría

Abstract

Actualmente, las barras de acero de refuerzo para hormigón son probablemente el producto más conocido del rubro de la construcción y gozan de un sólido prestigio en el mercado. Representan además un importante porcentaje de las ventas en el rubro, abasteciendo a la industria donde son usadas principalmente como refuerzo estructural del hormigón. Comúnmente este producto está presente en todo tipo de obras. Casas, edificios, puentes, túneles y carreteras resisten las demandas sísmicas gracias a las barras de acero que aportan soporte al hormigón estructural. La empresa CAP Acero se encuentra entre los principales productores de barras de refuerzo de acero en Chile, la cual produce barras de refuerzo para hormigón en diferentes diámetros con acero fabricado directamente del mineral del hierro. Su principal ventaja es que satisfacen las exigencias de ductilidad, una propiedad fundamental para construir en zonas altamente sísmicas. Ligada a las barras de refuerzo estándares, CAP Acero produce actualmente barras de refuerzo de alta resistencia, donde una de sus variedades son las barras A706 G80. Su objetivo principal es usarlas en estructuras complejas y de gran envergadura, en el que el uso de materiales más resistentes se vuelve una necesidad mayor, como por ejemplo en el futuro puente Chacao en construcción, obra que conectará a Chile continental con la Isla Grande de Chiloé. En zonas telúricas, los movimientos sísmicos producen desplazamientos laterales cíclicos en elementos estructurales, donde las deformaciones pueden estar en el rango elástico (cuando el sismo es de intensidad baja), o en el rango plástico (sismos de alta intensidad). Estos podrían provocar demandas sobre los valores admisibles de resistencia en los materiales usados en las construcciones. Naturalmente, estos efectos se pudieron observar posterior al terremoto del 27 de febrero de 2010 en Chile, donde los daños abarcaron deformaciones que incluso llevaron a los materiales a la ruptura por fatiga. Desde esta problemática, nace la necesidad de analizar y estudiar las capacidades de fatiga y pandeo en aquellos materiales nuevos que comiencen a utilizarse en el mercado de la ingeniería chilena tales como las barras de refuerzo de alta resistencia. El propósito de esta Memoria de título es determinar, a través de ensayos experimentales con distintos diámetros y niveles de deformación, la capacidad de fatiga y pandeo en barras de acero de alta resistencia, para luego analizar y comparar modelos numéricos existentes en la literatura que relacionen la deformación total con el número de ciclos a la rotura por fátiga.