ANALISIS DE DETERIORO POR FATIGA EN TORONES DE PRESFUERZO UTILIZADOS EN PUENTES

En este trabajo se aborda el deterioro por fatiga en torones de presfuerzo de siete alambres sin recubrimiento, los cuales son utilizados en puentes de concreto presforzado y en puentes atirantados. La importancia del estudio de la fatiga en torones, es que estos son componentes estructurales vulnerables al deterioro por estar sometidos a cargas fluctuantes debidas al transito de vehiculos, los vientos, los sismos, etc. En esta investigacion se estudiaron siete torones: cinco fueron sometidos a una prueba de tension y dos fueron sometidos a una prueba de fatiga-tension. El proposito de las pruebas de fatiga fue investigar si, ante las condiciones de carga dadas, se formaban y desarrollaban grietas y, en caso afirmativo, determinar el origen de las mismas. Todos los torones (con y sin fatiga), fueron sometidos a una prueba de tension hasta la ruptura; posteriormente, se realizaron analisis fractograficos a los alambres y todos los estudios se complementaron con pruebas de dureza. Finalmente, la secuencia de rompimiento de los torones y sus modos de ruptura fueron definidos mediante el analisis de imagen y un modelo matematico para el analisis de esfuerzos. A partir de las pruebas de tension, se encontra que los torones fatigados presentaron niveles de deterioro acumulado relativamente bajos, pero suficientes para disminuir su resistencia; asi tambien, con los estudios de microscopia electronica de barrido, se encontro evidencia del deterioro por fatiga que se inicio en el area de presion de las unas de sujecion del anclaje, aunque en un caso, la falla se inicio en el alambre central motivado por un defecto interno. Aunque los resultados mostrados no son totalmente concluyentes y requieren de mayor investigacion, muestran evidencia clara de los mecanismos de falla que pueden ser utilizados en estudios futuros para definir modelos de deterioro, los cuales serviran para formular los analisis de confiabilidad y para tomar decisiones apropiadas para evitar fallas en este tipo de componentes estructurales. Se incluyen tablas, figuras y conclusiones. Abstract: This work addresses the fatigue deterioration of seven prestressed strands wires without coating, which are used in prestressed concrete bridges and cable-stayed bridges. The importance of this study lies on the fact that they are structural components vulnerable to deterioration due to fluctuating loads caused by vehicular traffic, winds, earthquakes, and environment factors. In this research seven strands were studied: five were subjected to a tension test and two were subjected to a fatigue-tension test. The purpose of the fatigue tests was to investigate if, to a given loads, if cracks were generated and developed and to determine their origin. All strands (with and without fatigue) were subject to a tension test rupture; then, fractographic studies were also done on the wires and complemented with hardness studies. Finally, the break sequence of the strands and their modes was classified using image analysis and a mathematical rupture model for stress analysis. From the tension tests, the strands with fatigue show an accumulated deterioration low, but sufficient to diminish their resistance; at the same time, with the scanning electronic microscope studies, evidence for fatigue deterioration was found, that was initiated at the tension stress area of the clamping wedge, but in one case, failure was initiated in the central part of the wire due to an internal defect. Although the results are not conclusive and more research is needed, they show clear evidence of the failure mechanism that can be used in future studies to define deterioration models, which will serve to shape the reliability analysis and to make appropriate decisions to prevent failures in this type of structural components. Included conclusions, tables and figures.

• Availability:
  • Find a library where document is available. Order URL: http://worldcat.org/issn/01887297
• Authors:
  • GARCIA SALAS, R A
  • LOPEZ LOPEZ, J A
  • CARRION VIRAMONTES, F J
  • PEREZ LARA Y HERNANDEZ, M A
  • HERNANDEZ GUZMAN, A
  • QUINTANA RODRIGUEZ, J A
  • CRESPO SANCHEZ, S E
  • MONTES ZEA, M A
• Publication Date: 2013

Language

• Spanish

Media Info

• Pagination: x+116p
• Serial:
  • PUBLICACION TECNICA
  • Issue Number: 385
  • Publisher: Instituto Mexicano del Transporte
  • ISSN: 0188-7297

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Bridges; Deterioration; Fatigue (Mechanics)
• Geographic Terms: Mexico
• ITRD Terms: 4530: Cable; 5255: Dano; 5579: Fatiga (material); 8072: Mexico; 3455: Puente
• Subject Areas: Bridges and other structures;

Filing Info

• Accession Number: 01506084
• Record Type: Publication
• Source Agency: Instituto Mexicano del Transporte
• Files: ITRD
• Created Date: Jan 30 2014 10:40AM