Laboratorio Central de Estructuras y Materiales

Instalaciones

MÁQUINA UNIVERSAL DINÁMICA

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DESCRIPCIÓN

• Dentro del campo de la ingeniería sísmica es de importancia fundamental la realización de estudios experimentales del comportamiento de elementos o modelos estructurales.
  
  El simulador sísmico de seis grados de libertad instalado en el Laboratorio Central de Estructuras y Materiales del CEDEX, permite la aplicación sobre una plataforma de acero de 3 x 3 m, sobre la que se instala el elemento a ensayar, de una acción consistente en un movimiento espacial, definido en función del tiempo por sus seis componentes lineales y angulares.
  
  Ello se consigue mediante la incidencia sobre la plataforma de cuatro actuadores hidráulicos verticales y otros cuatro horizontales. Todo este sistema está servocontrolado y optimizado para conseguir que las diferencias entre las componentes del movimiento que se quiera aplicar y el realmente conseguido sean mínimas.
  
  El grupo hidráulico que sirve a los actuadores está constituido por 2 bombas acopladas de 700 l/min a 207 bar.
  
  La excitación sísmica aplicada a la mesa puede definirse mediante un fichero externo o sintetizarse numéricamente a partir de un espectro de respuesta compatible o por leyes de amplitudes y fases prefijadas. La instalación se complementa con un sistema de ensayos seudodinámicos constituido por un muro de reacción de 5,20 x 3,00 m y dos actuadores de 147 kN para sendos grados de libertad.



CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

• Tiene dos modos de funcionamiento: estático y dinámico.
  El pistón es de doble efecto, puede actuar en tracción y compresión.
  
  • Carrera de pistón: 400 mm
    - Rango estático: De - 10.000 kN a + 6.300 kN (16.300 kN)
    - Rango dinámico:
    
    • De - 10.000 kN a + 3.000 kN (13.000 kN)
      De - 6.700 kN a + 6.300 kN (13.000 kN)
  
  - Infraestructura: La máquina se encuentra ubicada en un foso de aproximadamente 3x4 m de planta, con una profundidad de 3 m. La losa de cimentación es de hormigón armado de 0,80 m de espesor.
  - Estructura resistente: Se trata de un bastidor formado por cuatro columnas y dos travesaños. Las columnas son cilíndricas de 280 mm de diámetro. El espacio libre entre columnas es de 1.200 mm. La rigidez del bastidor es de 50,7 mN/mm.
  - Sistema hidraúlico principal: El pistón hidraúlico de la máquina es alimentado por dos grupos oleohidráulicos de presión de 120 CV de potencia cada uno. La distribución del flujo se realiza mediante servoválvulas. La presión de aceite en servicio es de 280 bar. El caudal máximo de aceite en servicio es de 330 l/min.
  - Sistema hidráulico secundario: Para el movimiento y posicionamiento del travesaño superior y del cilindro. Es independiente del sistema principal. Al dar presión se liberan los anclajes y se puede desplazar el conjunto. Por tanto, el circuito secundario actúa como un sistema de seguridad pasiva.
  - Sistema de control y medida: La máquina puede actuar en régimen estático o dinámico con control de carga y desplazamiento. Admite una tercera opción de control externo o por deformación. Electrónica digital para el servocontrol del funcionamiento. Extensometría de contacto y láser. Admite bases desde 25 mm a varios metros. Sistema informático, para el almacenamiento y tratamiento de datos de funcionamiento y ensayo. Sistemas de calibración.
  - Equipamiento tracción: Dos portagarras o mordazas de tipo hidráulico, superior o inferior. Capacidad estática y dinámica: 6.300 kN.
  - Equipamiento compresión: Dos platos cuadrados de 650 mm de lado. El plato inferior es fijo y el superior provisto de rótula esférica. Altura máxima de probeta de ensayo: 5.000 mm. Capacidad estática y dinámica: 10.000 kN.
  - Equipamiento flexión:Puente horizontal para ensayos de flexión. Permite ensayo de elementos con distancia entre apoyos extremos de 4.000 mm. Capacidad estática y dinámica: 6.300 kN.
  - Equipamiento auxiliar: Un manipulador para probetas o piezas pesadas hasta 1.200 Kp. Dos elementos para transporte de probetas y piezas pesadas por colchón de aire.




APLICACIONES

• - Deformación y fractura de materiales de contrucción, nuevos y convencionales, que precisen de cargas elevadas de ensayo.
  - Materiales metálicos, anclajes y sistemas de pretensado, perfiles metálicos. Materiales compuestos.
  - Hormigón de altas prestaciones, hormigones de presas, rocas, etc.
  - Estudios de fatiga de materiales. Fatiga de aceros y hormigones.
  - Estudios estáticos y dinámicos de elementos constructivos. Tubos, pilares, vigas, paneles. Ensayos de flexión y cortante. Apoyos. Punzonamiento.
  - Ensayos de simulación sísmica de carga. Elementos de construcción antisísmica. Hormigón confinado. Nudos de edificación. Elementos de puentes.