Comportamiento de columnas alveolares de hormigón fabricadas de forma aditiva en condiciones de carga axial.

Resumen

Las técnicas de fabricación aditiva han ganado importancia durante los últimos años. La mayoría de las técnicas tradicionales de construcción son más o menos sustractivas o, en otras palabras, implican el mecanizado de los extras para lograr el producto final y, por tanto, su rendimiento se limitará a la disponibilidad de moldes. Los métodos de fabricación aditiva tienden a ser más eficientes y económicos, ya que reducen el desperdicio de material de construcción, tiempo y mano de obra al permitir la impresión de piezas de forma libre. Este artículo se centra en el comportamiento de modelos numéricos de columnas celulares de hormigón fabricadas aditivamente simples cuando se someten a cargas axiales. Las topologías celulares de tres unidades adoptadas fueron de forma cuadrada, triangular y hexagonal. El modelo numérico se desarrolló utilizando Ansys Design Modeller y la validación se llevó a cabo utilizando los datos experimentales disponibles de la literatura anterior. A continuación, se realizó el estudio paramétrico en los modelos validados para obtener la forma celular unitaria óptima, así como tambiénestudiar el efecto de la altura de la columna y el espesor de las paredes de las celdas unitarias sobre las capacidades de carga máxima de la columna. La relación resistencia / peso de los modelos celulares se obtuvo en un 47-62% de la de las columnas sólidas con los resultados óptimos para las columnas celulares cuadradas de hormigón. La capacidad de carga de las columnas disminuyó con el aumento de altura como se esperaba, pero se observó que la tasa de disminución de la resistencia era aproximadamente un 61% y un 86% menor en las columnas triangulares y cuadradas, respectivamente, en comparación con su contraparte sólida. Se observó que la capacidad de carga aumenta con el aumento del grosor de la pared de las celdas de la columna para todos los modelos.