Construcción por Fases – Utilización de las operaciones “Pour Concrete” y “Remove Forms”
En un artículo anterior, exploramos el uso de la funcionalidad Guide Structure para modelar con precisión la colocación de elementos, como una losa de hormigón, sobre vigas prefabricadas que ya se han deformado debido a su peso propio.
Este artículo se basa en ese fundamento, profundizando en dos potentes operaciones en CSI Bridge diseñadas para este fin: Pour Concrete (Hormigonar) y Remove Forms (Retirar Encofrado). Abordaremos cómo se utilizan estas herramientas para modelar los efectos dependientes del tiempo del curado del hormigón y la transferencia de cargas del encofrado temporal a la estructura permanente, proporcionando una visión más completa de la simulación realista de la construcción.
Operación Pour Concrete (Hormigonar)
Propósito y Función: La operación Pour Concrete simula la colocación de hormigón fresco en el modelo estructural. Esta operación se utiliza para representar el instante en que un segmento de hormigón (como una losa, diafragma o zona de tablero) es hormigonado in situ, soportado por encofrados o andamios temporales. Tras su activación:
- El elemento hormigonado se introduce con una edad de construcción de cero, y su rigidez y resistencia se definen con base en las propiedades del material para hormigón fresco, especificadas por el usuario o definidas por norma.
- El peso del segmento de hormigón es transferido a las vigas, en vez de ser soportado por el propio elemento, hasta que el encofrado sea retirado.
- Las propiedades dependientes del tiempo, como el módulo de elasticidad y la fluencia, comienzan a contabilizarse a partir de este evento, permitiendo la simulación del proceso de envejecimiento y de las deformaciones.
Operación Remove Forms (Retirar Encofrado)
Propósito y Función: La operación Remove Forms representa la retirada de soportes temporales (encofrados) de un segmento de hormigón recientemente hormigonado. La secuencia operacional es la siguiente:
- Cuando la etapa Remove Forms es activada, el peso propio y cualesquiera otras cargas permanentes o temporales superpuestas aplicadas durante el hormigonado son transferidas desde las vigas al nuevo segmento de hormigón, que ahora se soporta a sí mismo y participa en el sistema estructural.
- El tiempo transcurrido y los efectos de fluencia y retracción del hormigón continúan acumulándose con base en la edad del elemento.
- La capacidad de programar por fases la retirada del encofrado permite la simulación de un cronograma de construcción más realista, incluyendo cualquier solapamiento temporal de segmentos o transferencias de carga diferidas.
Ejemplo
Este ejemplo se basa en el mismo modelo utilizado en nuestro artículo anterior sobre la operación Guide Structure. La secuencia completa de operaciones puede ser vista en el Árbol de Casos de Carga (Load Case Tree) a continuación.
- Stage 1: Conforme se abordó en el artículo dedicado, esta fase implica la adición de la losa como una Guide Structure y la entrada de la Viga "U".
- Stage 2: Esta fase simula el hormigonado de la losa de hormigón. Cargas puntuales, representando el peso total del hormigón fresco, son aplicadas directamente en la viga. Esto modela correctamente el encofrado transfiriendo el peso de la losa fresca a la viga.
- Stage 3: En esta fase final, el encofrado es retirado. Las cargas puntuales temporales en la viga son desactivadas, y el peso propio inherente de la losa es ahora aplicado al propio objeto de la losa, que ha alcanzado capacidad resistente tras el curado y se ha vuelto autoportante.
Conclusion
Las operaciones Pour Concrete y Remove Forms en CSI Bridge permiten a los ingenieros modelar procesos de construcción con alta fiabilidad, capturando el comportamiento real de estructuras de hormigón ejecutadas por fases. Al simular el tiempo de las transferencias de carga y la evolución de las propiedades del hormigón, los ingenieros alcanzan una predicción mucho más precisa del rendimiento de la estructura, incluyendo tensiones, deformaciones y efectos de durabilidad a largo plazo. Estas funcionalidades son esenciales para el análisis y el diseño modernos de puentes y sistemas complejos de hormigón armado hormigonados in situ.