Diseñando conceptos de actuación para losas adaptativas con actuadores fluidos integrados utilizando matrices de influencia
Autores: Nitzlader, Markus; Steffen, Simon; Bosch, Matthias J.; Binz, Hansgeorg; Kreimeyer, Matthias; Blandini, Lucio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseñando conceptos de actuación para losas adaptativas con actuadores fluidos integrados utilizando matrices de influencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Civil y Estructural
Palabras clave
Losas de piso
Concreto reforzado
Estructuras adaptativas
Consumo de recursos materiales
Emisiones de gases de efecto invernadero
Actuadores fluidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Trabajos anteriores han demostrado que las losas de piso constituyen la mayor parte de la masa material de las estructuras de edificios y generalmente están hechas de concreto reforzado. Considerando el consumo de recursos asociado y las emisiones de gases de efecto invernadero, se necesitan nuevos enfoques para reducir el impacto del entorno construido en la crisis climática actual. Varios estudios han demostrado que las estructuras de edificios adaptativas ofrecen una solución potencial para reducir el consumo de recursos materiales y las emisiones asociadas. Las estructuras adaptativas tienen la capacidad de mejorar el rendimiento de carga al reaccionar específicamente a las cargas externas. Este trabajo aplica el concepto de estructuras adaptativas a losas de concreto reforzado a través de la integración de actuadores fluidos en la sección transversal. La integración óptima de actuadores en losas de concreto reforzado es un problema de diseño interdisciplinario desafiante que involucra muchos parámetros. En este trabajo, se extienden las matrices de influencia de actuación a las losas y se utilizan como herramienta de análisis y evaluación para derivar conceptos de actuación para losas adaptativas con actuadores fluidos integrados. Para definir los requisitos del concepto de actuador, se desarrolla un nuevo procedimiento para la selección de modos de actuación, colocación de actuadores y el cálculo de fuerzas de actuación. Este método también se puede emplear para calcular el número requerido de elementos activos para un caso de carga dado. El nuevo método se destaca en un estudio de caso de un piso de 2 m x 2 m.
Descripción
Trabajos anteriores han demostrado que las losas de piso constituyen la mayor parte de la masa material de las estructuras de edificios y generalmente están hechas de concreto reforzado. Considerando el consumo de recursos asociado y las emisiones de gases de efecto invernadero, se necesitan nuevos enfoques para reducir el impacto del entorno construido en la crisis climática actual. Varios estudios han demostrado que las estructuras de edificios adaptativas ofrecen una solución potencial para reducir el consumo de recursos materiales y las emisiones asociadas. Las estructuras adaptativas tienen la capacidad de mejorar el rendimiento de carga al reaccionar específicamente a las cargas externas. Este trabajo aplica el concepto de estructuras adaptativas a losas de concreto reforzado a través de la integración de actuadores fluidos en la sección transversal. La integración óptima de actuadores en losas de concreto reforzado es un problema de diseño interdisciplinario desafiante que involucra muchos parámetros. En este trabajo, se extienden las matrices de influencia de actuación a las losas y se utilizan como herramienta de análisis y evaluación para derivar conceptos de actuación para losas adaptativas con actuadores fluidos integrados. Para definir los requisitos del concepto de actuador, se desarrolla un nuevo procedimiento para la selección de modos de actuación, colocación de actuadores y el cálculo de fuerzas de actuación. Este método también se puede emplear para calcular el número requerido de elementos activos para un caso de carga dado. El nuevo método se destaca en un estudio de caso de un piso de 2 m x 2 m.