Nuevo método de conexión de columnas y vigas de concreto prefabricado

La tecnología patentada , desarrollada en la Universidad Estatal de Dakota del Sur, también puede reducir la cantidad de daño que sufre un edificio , según el inventor Mostafa Tazarv, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental.

Por lo general, las barras de acero de refuerzo que unen vigas y columnas prefabricadas están incrustadas en los componentes de concreto. Por lo tanto, cuando el daño es tan extenso que las barras de conexión se doblan o se rompen, el edificio generalmente tendrá que ser demolido, explicó Tazarv. "Nuestra idea es hacer que los edificios se parezcan más a los automóviles, para que podamos cambiar los componentes dañados cuando sea necesario".

En el diseño patentado, la viga prefabricada se desliza dentro de la columna y el refuerzo restringido por pandeo conecta el refuerzo de la viga con el refuerzo de la columna. "Las barras de refuerzo están expuestas y se conectan a las barras de la viga y la columna usando un acoplador", dijo Tazarv. "Dado que las barras están expuestas en la conexión, se pueden reemplazar fácilmente si se dañan".

Las pruebas en muestras de viga-columna a media escala mostraron que el diseño patentado puede soportar demandas extremas que son incluso "mayores que cualquier terremoto que haya afectado a los Estados Unidos hasta ahora, con solo pequeñas grietas aquí y allá. Ninguna estructura típica de concreto reforzado puede hacer esto". ", Dijo Tazarv. Además, la conexión viga-columna tiene al menos dos veces más deformabilidad que las estructuras convencionales, lo que significa que los componentes son más capaces de absorber energía sin sufrir daños.

Además de minimizar los daños, la nueva tecnología también reduce el tiempo de reparación. "Colocar las barras fuera del concreto en las regiones críticas de los edificios significa que después de un evento, puede tomar una llave para tubos, desatornillar las tuercas y reemplazar las barras dañadas y su edificio estará como nuevo", dijo Tazarv.

Aunque aún no se ha realizado un análisis económico , Tazarv estima que la implementación del nuevo diseño de conexión tendrá un impacto mínimo en los costos de construcción. "Esa es la belleza de esto. Paga algunos porcentajes por adelantado, pero puede salvar todo su edificio", dijo.

Un estudiante de doctorado y un estudiante de maestría también trabajaron en el proyecto, que fue posible gracias a la financiación del departamento, así como a las donaciones de material en especie de Headed Reinforcement Corporation y SAES Smart Materials.

El siguiente paso será realizar pruebas a gran escala a nivel de componentes y sistemas, según Tazarv. Para eso, los funcionarios de la universidad quieren asociarse con empresas interesadas en desarrollar y comercializar la tecnología, según Rick Swatloski de TreMonti Consulting, quien ayuda con la transferencia y comercialización de tecnología para SDSU.

"Una simple conversación con el miembro de la facultad podría convertirse en una investigación patrocinada, que puede ser tan valiosa como un acuerdo de licencia", dijo Swatloski. "Lo más importante para nosotros es fomentar y desarrollar las relaciones con las partes interesadas externas y los posibles donantes".

Además, Tazarv dijo: "Ahora estamos probando el nuevo método de conexión para puentes". Él anticipa que esta tecnología también podría resultar en ahorros significativos para las agencias de transporte.