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MODELIZACIÓN DE LOS PROCESOS DE CORROSIÓN BAJO TENSIÓN PARA ACEROS DE ALTO LÍMITE ELÁSTICO EN
RELACIÓN CON SU SUSCEPTIBILIDAD A LA FRAGILIZACIÓN EN MEDIOS AGRESIVOS . Autor: GONZÁLEZ GASCA M.
CARMEN. Año: 2002. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS. Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS
.
Resumen: El objetivo principal de esta tesis, ha sido el estudio de los procesos de corrosión bajo tensión y fragilización por
hidrógeno que pueden afectar, y en el peor de los casos provocar el colapso, de una estructura de acero pretensado en servicio.
Con el fin de poder determinar la susceptibilidad que presenta el acero a este tipo de procesos, dependiendo de su microoestructura, se han seleccionado tres tipos de acero:
* Acero trefilado. Indicando por la normativa vigente en España para estructuras prtensadas.
* Acero normalizado. Obtenido a partir del acero trefilado mediante tratamiento térmico.
* Acero templado y revenido. Acero envejecido, procedente de una estructura en servicio.
La reproducción en el laboratorio de las condiciones reales de este tipo de procesos, se ha basado en ensayos de tracción lenta a velocidad de deformación constante, en tres ambientales claramente diferenciados:
* Ensayos al aire. Atmósfera de laboratorio.
* Ensayos en medio inerte. Aceite de vaselina.
* Ensayos en medio agresivo. Disolución de bicarbonato sódico 0.05 M.
Así mismo, se ha tenido en cuenta que con independencia del medio, ya sea inerte o agresivo, la temperatura es un factor determinante en este tipo de procesos. Por ello, se ha seleccionado un rango de temperaturas de ensayo que varían entre 2ºC
y 75ºC, considerando que la temperatura ambiente en que se encuentran la mayoría de estructuras de acero pretensado en servicio, esta dentro de este intervalo.
Los ensayos en medio agresivo se han realizado en condiciones de potencial constante de corrosión, con la finalidad de inducir la generación de picaduras en la superficie del acero. Esta situación, ha obligado a desarrollar un dispositivo
electrónico que permite preservar las superficie del acero, tras la rotura, del posible ataque del medio agresivo.
Los resultados obtenidos en los ensayos de tracción lenta, han permitido estudiar la variación que experimentan los parámetros mecánicos, en función del tipo de acero, del medio de ensayo y de la temperatura de trabajo. Y lo que es más
importante, han permitido seleccionar los parámetros mecánicos que mayor información aportan sobre el comprotamiento de estos aceros frente a los procesos de corrosión bajo tensión y fragilización por hidrógeno.
De forma paralela al estudio de los parámetros mecánicos, se ha realizado un minucioso estudio, mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, de las superficies de fractura y de las secciones longitudinales de las probetas de los aceros
ensayados.
La total concordancia entre los resultados obtenidos del estudio de los parámetros mecánicos y las observaciones mediante microscopía, ha permitido determinar dos aspectos fundamentales:
* Las temperaturas en las que mayor susceptibilidad a la corrosión bajo tensión y a la fragilización por hidrógeno presentan cada uno de los aceros ensayados.
* Las velocidades experimentales de propagación de la fisura por la que el acero alcanza la rotura en el medio agresivo.
Este trabajo se complementa con un estudio comparativo entre los resultados obtenidos en esta tesis y los aportados por otros autores. Para ello, se comparan las velocidades experimentales de propagación de la fisura, en el acero trefilado y en
el normalizado, con los teóricos aportados por la teoría de la movilidad superficial. Se observa, que la clara difrencia que propone este modelo teórico entre la corrosión bajo tensión y la fragilización por hidrógeno, no se corresponde
estrictamente con los resultados obtenidos en este trabajo, donde se detecta un cierto solapamiento entre ambos procesos. ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA ADHERENCIA DE CORDONES PRETENSOS EN HORMIGONES DE ALTAS PRESTACIONES
INCIALES . Autor: MARTI VARGAS JOSE ROCIO. Año: 2001. Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE CAMINOS,CANALES Y PUERTOS.
Resumen: La adherencia entre armadura y hormigon es fundamental para garantizar, por un lado, la adecuado transmision del pretensado, y por otro lado, para permitir el anclaje de la armadura a lo largo de
la vida del elemento estructural. Ahora bien, existe una gran incertidumbre sobre el conocimiento del comportamiento adherente de las armaduras pretesas al hormigon mas aun en el caso de hormigones de altas prestaciones iniciales.
Se ha realizado una revision de la literatura cientifica desde tres perspectivas distintas:
-recopilacion de las tipologias de ensayos existentes para caracterizar las propiedades adherentes.
-analisis de la influencia que sobre la adherencia ejercen los principales parametros que han sido estudiados en investigaciones experimentales y,
-analisis de las expresiones de calculo para la determinacion de las longitudes de transmision y de anclaje propuestas por investigadores y por normativas.
Se ha concebido un ensayo para la determinacion de las caracteristicas de adherencia de las armaduras pretesas al hormigon por medio de las longitudesde transmision y anclaje. La novedad mas destacable del ensayo estriba en que permite
determinar la longitd de anclaje de un armadura tras la transmision del esfuerzo de pretensado. Con este metodo de ensayo que se realizan sobre una misma pieza del hormigon las operaciones de destesado y de arrancamiento, siendo esta situacion la
que refleja mas fielmente el estado real de los elementos de hormigon pretensado con armadura pretesa dado que se reproducen, de manera secuencial, las operaciones de transmision del pretensado y de puesta en servicio.
Se ha desarrollado un programa experimental para evaluar la adherencia de cordones de acero de pretensar de 7 alambres en hormigones de altas prestaciones iniciales, y se ha analizado la influencia que ejercen, sobre la adherencia, variables
como la dosificiacion del hormigon, la edad de destesado, la seccion transversal del elemento, el nivel del tesado, el nivel de tensiones en el hormigon, la energia de compactacion del hormigon y las velocidades de aplicación de la carga durante las
operaciones de destesado y arrancamiento.
Finalmente, se ha constatado la viabilidad de la aplicación del ensayo diseñado y se han cuatificado las longitudes de transmision y de anclaje para los materiales ensayados, constituyendo el metodo de ensayo diseñado una destacable aportacioin
que permitira profundizar en el conocimiento del comportamiento adherente de las armaduras pretesas al hormigon.
TENSIONES RESIDUALES EN ALAMBRES DE ACERO TREFILADOS . Autor: ATIENZA RIERA JOSÉ MIGUEL. Año: 2001. Universidad: POLITECNICA DE
MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: E.T.S.I. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS (UPM).
Resumen: El alambre de acero eutectoide trefilado es un material de gran interés industrial. Se emplea masivamente en las obras de hormigón pretensado, en los cables de la minería y de la
industria pesquera y en la industria del automóvil como hilos muy finos para refuerzo de neumáticos. El proceso de trefilado con el que se obtienen estos alambres es una de las más antiguas operaciones de conformado de metales.
Consiste esencialmente en reducir las dimensiones de una barra haciéndola pasar a través de una matriz por estirado en frío. Uno de los problemas, aún no resuelto satisfactoriamente, en la fabricación de este material, es la eliminación de las
tensiones residuales producidas durante el trefilado. En el proceso, los alambres sufren una gran deformación plástica que origina su aparición, pudiendo llegar a tener una gran influencia en el comportamiento mecánico de los alambres y en su
durabilidad. La presencia de tensiones residuales de tracción en la superficie puede favorecer la formación de fisuras que pueden acortar la vida del alambre por fatiga cuando se encuentra sometido a cargas variables o bien producir roturas frágiles
por corrosión bajo tensión. Los fabricantes conocen los efectos dañinos de las tensiones residuales y tratan de paliar su influencia mediante tratamientos termomecánicos después del trefilado. Hoy en día, estas técnicas siguen siendo más un arte que
una ciencia, debido a la escasez de datos faibles. Lo poco que se sabe es celosamente guardado por cada fabricante.
En esta tesis se han combinado las más modernas técnicas experimentales (difracción de rayos X y neutrones) y numéricas (elementos finitos) para estudiar las tensiones residuales generadas en los alambres de acero durante el proceso de
trefilado, tratando de explicar los tres aspectos básicos del problema: la generación de las tensiones durante el proceso, la madificación de las mismas en los tratamientos posteriores y la influencia que tienen estas tensiones en las propiedades
finales de los alambres.
En primer lugar, se ha explicado cómo se genera un perfil de tensiones residuales en el alambre trefilado, con tracciones en la superficie y compresiones en el centro, debido fundamentalmente a la deformación inhomogénea producida en el
conformado. Se ha estudiado la influencia de los distintos parámetros del trefilado en el perfil final de tensiones mostrando que con una selección adecuada de los mismos se puede reducir de forma importante dicho perfil. A continuación, se ha
explicado cómo los tratamientos posteriores al trefilado modifican el perfil de tensiones residuales. Se han estudiado los principales tratamientos empleados en la industria: el paso por una última matriz de reducción mínima, el enderezado por
flexiones rotativas y el estabilizado. Finalmente, se ha puesto de manifiesto la influencia de las tensiones residuales en las propiedades finales del alambre de acero. Se ha mostrado cómo la existencia de un perfil de tensiones residuales puede
reducir el límite elástico y aumentar la relajación de los alambres trefilados, pudiendo hacer inaceptables al material según Norma. COMPORTAMIENTO DIFERIDO DEL HORMIGÓN ESTRUCTURAL CONSIDERANDO LA NO LINEALIDAD MECÁNICA. ESTUDIO
TEÓRICO Y EXPERIMENTAL . Autor: SÁNCHEZ PÉREZ MIRIAN VALENTINA. Año: 2001. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: E.T.S.I CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DE MADRID.
Resumen: Los trabajos de esta tesis se enmarcan dentro de una línea de investigación iniciada por la Unidad Docente de Hormigón Estructural de la E.T.S., de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid en 1985, con tres trabajos de
investigación (19,51,57). Según la tradición del Laboratorio de Estructuras en todas las investigaciones se han llevado a cabo ensayos experimentales que se consideran necesarios para la contrastación de los modelos teóricos desarrollados.
Como continuación a las investigaciones anteriores se planteó hacer un estudio teórico y experimental del comportamiento instantáneo y diferido del hormigón considerando la no linealidad de los materiales.
Con esta finalidad, se planteó un programa experimental de ensayos, en que se distinguen dos fases:
* Ensayo a rotura
* Ensayo en servicio
Para ambos ensayos se construyeron dos modelos hiperestáticos a escala reducida 1:4, tomando como protipo de un puente de vigas con continuidad en negativos y construcción evolutiva correspondiente a un proyecto real. Se intentó representar la
historia de carga a la que están sometidas las estructuras reales.
Además, como parte del programa experimental se realizaron ensayos de probetas para poder caracterizar el comportamiento instantáneo y difereido de los hormigones utilizados en la construcción de los modelos.
Paralelamente se desarrolló un modelo teórico a nivel de sección. Estas deformaciones pueden ser debidas a:
* Proceso constructivo
* Temperatura
* Deformaciones reológicas del hormigón.
Este modelo permite además el uso de ecuaciones constitutivas genéricas, por lo que resulta posible evaluar la influencia de estas deformaciones impuestas sobre el comportamiento de la sección para estados avanzados de carga.
Los ensayos se utilizaron para contrastar el modelo teórico desarrollado.
Aplicando el modelo desarrollado a una serie de casos prácticos se obtuvieron conclusiones útiles para el proyecto de estructuras. ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS PROPIEDADES DE ADHERENCIA DE CORDONES DE PRETENSADO EN ELEMENTOS
PREFABRICADOS DE HORMIGONES DE ALTAS PRESTACIONES INICIALES . Autor: VAZQUEZ HERRERO CRISTINA
. Año: 2000. Universidad: A CORUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: ETS ING. CAMINOS, CANDIES Y PUERTOS.
Resumen: La adherencia en hormigon pretensado con armadura pretesa, cuestion en la que nos vamos a centrar, se manifiesta de dos formas diferentes. Por una parte es la responsable de garantizar la trasmision de la
fuerza de pretensado. Por otra, durante el periodo de servicio de la estructura los tendones experimentan un aumento de su tension, debido al gradiente de momentos flectores y a la fisuracion tensional originados por la actuacion de las acciones
exteriores. Esta investigacion se centra en el estudio de las propiedades adherentes de los cordones de pretensado de 15,2 mm de diametro nominal.
Actualmente la adherencia es un tema a debate debido a los resultados obtenidos en investigaciones desarrolladas desde finales de los años ochenta, que han puesto en duda los niveles de seguridad que aparentemente ofrecian diversas normativas
internacionales. Por otra parte la aparicion de armaduras no metalicas y el creciente uso de hormigones de distintas prestaciones hacen necesario revisar, tanto las propiedades basicas de la adherencia como las normativas de diseño y calculo de las
zonas de anclaje.
El presente documento resume la investigacion llevada a cabo con los siguientes objetivos:
-Plantear las bases de un metodo de ensayo representativo, sistematico y economico,que permita evaluar la capacidad adherente de los elementos prefabricados pretensados de armadura pretesa, constituida por cordones de pretensado de 15,2 mm de
diametro. Actualmente existe un vacio normativo al respecto.
-Efectuar la calibracion de los ensayos planteados a escala, con autenticos elementos pretensados fabricados al efecto, para diversos tipos de hormigon de altas prestaciones iniciales.
-Evaluar la viabilidad desde el punto de vista de la adherencia de producir vigas pretensadas de armadura pretesa con cordones de 15,2 mm de diametro que, con menor peso propio, presentan un comportamiento en servicio y una capacidad resistente
similar a las vigas pretensadas convencionales.
Para ello se plantearon varias dosificaciones de hormigon ligero,con arido ligero consistente en arcilla expandida. El resto de los componentes del hormigon coinciden con los de un hormigon convencional de referencia, cuya dosificacion se emplea
habitualmente en una empresa de prefabricados. Todo el estudio se realizo de forma comparativa, evaluando las diferentes propiedades de los hormigones ligeros ensayados, respecto a las del hormigon convencional de referencia. Durante la
investigacion se realizaron una serie de ensayos, con objeto de analizar la capacidad adherente hormigon/acero.
-Ensayos de adherencia en probeta. Los ensayos desarrollados en esta investigacion permiten caracterizar el comportamiento adherente de las armaduras activas y pasivas en las zonas de transmision y complementaria a traccion.
-Realizacion e instrumentacion de elementos pretensados de 3,75 m de longitud, de seccion transversal cuadrada, con un solo cordon centrado. Este ensayo permite el estudio del proceso y la forma de transmision del pretensado durante la
transferencia.
-Fabricacion e instrumentacion de vigas pretensadas de pretensado excentrico, de 9 metros de longitud, seccion rectangular 20x40 cm, y pretensado compuesto de tres cordones inferiores alineados en horizontal, y uno superior. Las variables fueron
la armadura de confinamiento y el tipo de material.
-Parte de las vigas fabricadas se ensayaron a flexion, para evaluar la capacidad resistente y acotar la longitud de anclaje. De esta forma se pudieron comparar los resultados de los ensayos con las predicciones teoricas, lo que posibilito
efectuar el diagnostico de la forma de rotura de las vigas ensayadas, y consecuentemente, acotar la zona de anclaje.
MECANISMOS DE RESPUESTA FRENTE AL ESFUERZO CORTANTE EN VIGAS PREFABRICADAS . Autor: FERNÁNDEZ-ORDOÑEZ HERNÁNDEZ DAVID. Año: 2000. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS
. Centro de realización: ETSI CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Resumen: Se han revisado los ensayos sobre cortante realizados por F.Leonhardt en 1961 en Stuttgart junto a R.Walter. También se han analizado los ensayos M.P. Nielsen y M.W. Braestrup en la Universidad Técnica de Dinamarca en 1980, y por último
se han analizado los ensayos llevados a cabo por Teófilo Serrano en el CEDEX en el año 1982. En estos ensayos la rotura de los elementos se produjo principalmente por compresión en las bielas de cortante o en la cabeza comprimida tras la
plastificación de los cercos de cortante.
Además, se han revisado los numerosos datos de los ensayos realizados para FEDECE por INTEMAC y por la Escuela de Ingenieros de Caminos de Barcelona, dirigidos por los tres catedráticos directores de esta tesis. En estos ensayos la rotura de las
vigas prefabricadas se produjo directamente en las bielas de crotante, sin plastificación previa de los cercos.
Se ha desarrollado un modelo racional en el que se combina la resistencia frente al esfuerzo cortante a través del mecanismo de la celosía, originalmente ideado por Ritter y Mörsch, con el mecanismo que forman el arco y el tirante inscritos en
la viga, propuesto por los tres catedráticos autores de los Ensayos Fedece.
Se puede considerar que el trabajo desarrollado en esta Tesis ha servido para demostrar que elmecanismo de resistencia frente a esfuerzo cortante es muy complejo y que puede ser aproximado mediante el modelo propuesto, que contiene dos sistemas
resistentes que interaccionan entre sí en función de las características mecánicas de los elementos que los componen y del historial de cargas.
El uso del modelo propuesto permitiría afinar la respuesta de elementos lineales frente a solicitaciones de flexión y cortante combinados. Aunque no se ha buscado explícitamente, se puede obtener del sistema la tracción en la cabeza traccionada
a flexión y la comprensión en la cabeza comprimida. Ambas dependen fuertemente del modo de armado a flexión y a cortante. INFLUENCIA DE LA PUESTA EN OBRA DEL HORMIGON EN LA DURABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGON
ARMADO Y PRETENSADO. Autor: BURON MAESTRO MANUEL. Año: 1999. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Resumen: La tesis
investiga la influencia del proceso de puesta en obra del hormigón en su compacidad e impermeabilidad y aporta datos sobre la influencia que un vibrado defectuoso, un curado insuficiente, la perdia de lechada, la existencia de oquedades
superficiales y fisuras tiene en la durabilidad de las estructuras de hormigón armado y pretensado.
Es una tésis experimental. Se han realizado ensayos para la obtención de los valores de porosidad abierta, cantidad de agua succionada, profunidad media y profunidad máxima de penetración de agua bajo presión, en tres tipos de hormigones
diferentes: hormigón muy compacto, Hormigón poco compacto y Hormigón muy poco compacto.
El método de investigación ha consistido en comparar el resultado de los ensayos sobre probetas de determinando homigón, fabricadas y conservadas según UNE 83-301-1991, que representan a dicho hormigón colocado en obra sin ningún defecto de
puesta en obra, con el resultado de los mismos ensayos sobre probetas del mismo horigón en las que se han reproducido los defectos de puesta en obra en estudio.
Se considera como criterio objetivo de durabilidad las condiciones que debe de cumplir un hormigón para ser suficientemente impermeable al agua, según la Instrucción de Hormigón Estructural EHE (Ministerio de Fomento-España).
RESUMEN DE CONCLUSIONES
A efectos de la pérdida de durabilidad provocada por fisuras, es más importante la profunidad de la fisura que su abertura.
Las pérdidas de durabilidad, con relación a la durabilidad del hormigón sin defectos de puesta en obra, son distintas en función de la compacidad del hormigón.
Los defectos de puesta en obra estudiadas no alteran el carácter suficientemente impermeable al agua de los hormigones muy compactos.
La existencia de un pretensado que asegure la no aparición de fisuras se traduce en un incremento de durabilidad.
Como aplicación práctica, la tésis aporta criterios para calificar los defectos de puesta en obra en tolerables o no tolerables y estblecer la suficiencia de las posibles reparaciones. ESTUDIO DE LOS MECANISMOS COMBINADOS DE FISURACIÓN Y ADHERENCIA EN ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO Y
PRETENSADO. Autor: SHARAF TORK BAHAA. Año: 1999. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: E.T.S.I. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Resumen: La adherencia entre la armadura y el hormigón es fundamental para el correcto funcionamiento de los elementos de hormigón armado y pretensado. En las zonas solicitadas a tracción, en piezas de
hormigón armado, el deslizamiento relativo entre la armadura y el hormigón provoca la aparición de grietas dan la dirección de la armadura y en la dirección transversal, que afectan a al adherencia entre la armadura y el hormigón, através de
mecanismo complejos y poco estudiado, que están relacionados con la pérdida de confinamiento de las barras por la fisuración.
Este aspecto es de vital importancia de cara a garantizar el correcto anclaje de las barras en el hormigon. En las piezas de hormigón pretensado con alambres grafilados la asherencia es favorecida por un doble fenómeno:
1- Al transferir la fuerza de pretensado el alambre aumenta su diámetro por efecto Pissón.
2- Al intentar deslizar el alambre, la grafila provoca la compresión del hormigón en la dirección radial.
Este efecto combinado, beneficioso para la adherencia, provoca un anillo de tracciones circunferenciales en el hormigón que puede generar grietas en la dirección de la armadura. La longitud de transferencia de la fuerza de pretensado está
directamente relacionada con este fenómeno. Este problema es aún más peligroso cuando la grieta existe y no se aprecia a simple vista. La fisuración longitudinal del hormigón aumenta la longitud de trasnferencia porque disminuye la adherencia en la
zona fisurada y el alambre desliza más.
Actualmetne no existen datos experimentales suficientes y fiables que permitan estudiar la adherencia entre la armadura y el hormigón en combinación con el proceso de agrietamiento del hormigón en torno a la armadura. Por otro lado, algunos de
los modelos que se han desarrollado para estudiar este proceso, contemplando el agrietamiento del hormigón, solo son aplicables a situaciones muy simplistas y en muchos casos solo son ajustes de resultados experimentales particulares, no
extrapolabes a situaciones más generales. Existe algún modelo más general, basado en el concepto de daño en el continuo, pero emplea parámetros de ajuste de dudoso significado físico y difícilmente medibles en el material.
Este trabajo pretende contribuir a cubrir parte de esta laguna de conocimiento. Coneste fin se han cubierto los siguientes objetivos:
* Se ha diseñado un método de ensayo y se ha desarrollado un conjunto de resultados experimentales con probetas de hormigón armado solicitadas a tracción, que permiten estudiar el proceso de generación y propagación de grietas transversales y
longitudinales y relacionarlo con la adherencia armadura-hormigón.Los ensayos se han realizado con dos diámetros de armadura y tres recubrimientos del hormigón.
* Se ha diseñado un método de ensayo y se ha desarrollado un conjunto de resultados experimentales con probetas de hormigón pretensado que permiten estudiar el proceso de transferencia de la fuerza de pretensado al hormigón en función de que
exista o no agrietamiento longitudinal, y relacionarlo con las variables geométricas y mecáncias de lso materiales, incluyendo las de fractura. Los ensayos se han realizado con tres profunidades distintas de grafila y tras recubrimientos de
hormigón.
* Se ha puesto a punto un modelo de cálculo y un procedimiento numérico que permiten evaluar la transmisión de tensiones tangenciales entre la armadura y el hormigón en función de la geometría, los desplazamientos relativos acero-hormigón y las
características mecáncias de los materiales, incluidas las de fractura. El modelo emplea variables con pleno sentido físico y medibles experimentalmente. El modelo reproduce correctamente los resultados experimentales de los ensayos realizados con
los probetas de hormigón pretensado.
A nuestro entender, los procedimientos de ensayo desarrollados, los datos experimentales generados y el modelo de cálculo presentado proporcionan una importante ayuda para conocer mejor los procesos que gobiernan la adherencia entre la armadura
y el hormigón. COMPORTAMIENTO DURANTE CONSTRUCCION Y BAJO CARGAS PERMANENTES DE PUENTES CONTINUOS PREFABRICADOS DE
HORMIGON. Autor: VALDES LOPEZ MANUEL. Año: 1997. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: DEPARTAMENTO: E.T.S. ENGINYERS CAMINS CANALS I
PORTS PROGRAMA DE DOCTORADO: ENGINYERIA CIVIL.
Resumen: El desarrollo de
los materiales y las nuevas técnicas de construcción ha permitido la aparición de puentes continuos de hormigón compuestos por vigas artesa prefabricadas y losa superior hormigonada in situ. La solución estudiada, que combina las ventajas de ambos
tipos de construcción, resulta muy adecuada en el rango de luces medias y presenta, además, grandes posibilidades de futuro para luces mayores, empezándose en la actualidad a sugerir ideas para cubrir luces de hasta de 120 m. El comportamiento en
servicio de este tipo de puentes está muy condicionado por el proceso constructivo evolutivo y por la utilización de hormigones con propiedades mecánicas y reológicas diferentes. Ello requiere profundizar en las causas que lo originan, a fin de
proyectarlos garantizando la satisfacción de los diferentes estados límites.
Con tal motivo, como parte de este trabajo se ha construido, instrumentado y ensayado un modelo a escala 1:2 de un puente real, siguiendo el mismo proceso constructivo, utilizando los mismos materiales y obteniendo niveles similares de tensiones
y deformaciones. El modelo, de 24 m. de longitud total, es un puente continuo de dos vanos de 9.0 y 15.0 m., y está constituido por dos vigas prefabricadas con sección artesa, una de hormigón armado de 10.5 m. de longitud, y otra postensada de 13.5
m. Sobre ellas se hormigona en tres fases una losa de 4 m. de ancho y 12 cm. de espesor.
La continuidad estructural se consigue inyectando la junta entre vigas, postensándola con barras de alta resistencia y hormigonando la losa superior.
Se ha llevado a cabo un exhaustivo control de cargas, dimensiones y armaduras colocadas y se ha logrado un preciso seguimiento de su comportamiento estructural a través de las reacciones de apoyos, deformaciones de las armaduras activas y
pasivas, deformaciones del hormigón en la estructura, contraflecha de pretensado, flechas diferidas, anchos de fisuras y una caracterización instantánea y diferida de los materiales utilizados.
Estas mediciones se han realizado de manera continuada desde el mismo inicio de su fabricación, durante todo el proceso constructivo, bajo cargas permanentes durante dos años y tras la descarga parcial de la carga muerta. Los resultados
obtenidos han puesto de manifiesto la enorme influencia de la retracción, de la contribución parcial de la losa superior a la rigidez, de la variación en el tiempo de la contribución del hormigón traccionado entre fisuras, así como la necesidad de
caracterizar adecuadamente el comportamiento reológico de los hormigones.
Por otra parte, los resultados experimentales han permitido poner a punto un modelo numérico de análisis no lineal diferido que contempla los principales fenómenos implicados en el comportamiento estructural durante construcción y en servicio.
Para la simulación numérica del ensayo estructural se han considerado las propiedades de los materiales obtenidas en los ensayos sobre probetas y las características reales de la estructura construida.
La utilización del modelo ha permitido deducir valores de parámetros no medibles directamente, tales como tensiones en el hormigón o esfuerzos. Por su parte el ensayo ha permitido verificar las hipótesis del modelo y calibrar la importancia de
algunas variables estructurales como el ancho eficaz de la losa.
Se ha utilizado el modelo numérico contrastado para hacer un estudio de la influencia en el comportamiento estructural de una serie de parámetros y tomando como base los resultados de este estudio, se hacen sugerencias de cara al proyecto de
este tipo de puentes. A RELIABILITY BASED METHODOLOGY TO DEFINE THE LIMIT STATE OF DECOMPRESSION IN PRESTRESSED CONCRETE
BRIDGES. Autor: CRESPO MINGUILLON CESAR. Año: 1995. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE LA CONSTRUCCION
PROGRAMA DE DOCTORADO: INGENIERIA DE LA CONSTRUCCION.
Resumen: EN ESTA TESIS SE HA DESARROLLADO
UN METODO COMPLETO DE TRABAJO PARA LA OBTENCION DE CRITERIOS CUANTITATIVOS, OBJETIVOS Y FIABLES EN QUE BASAR LA DEFINICION DE UN NUEVO MODELO DE SOBRECARGA DE TRAFICO Y UNA NUEVA COMBINACION DE ACCIONES PARA UTILIZAR EN LA VERIFICACION DEL ESTADO
LIMITE DE SERVICIO (ELS) DE DECOMPRESION EN PUENTES DE HORMIGON PRETENSADO PARA CARRETERA. PARA LLEGAR A ESOS CRITERIOS CUANTITATIVOS, SE HAN ANALIZADO LOS RIESGOS QUE LA SUPERACION DEL ELS DE DECOMPRESION REPRESENTA PARA LA SEGURIDAD DEL PUENTE. EN
CONCRETO, SE HA DESARROLLADO UN MODELO PARA ESTUDIAR LA RELACION CUANTITATIVA ENTRE EL GRADO DE PRETENSADO EN LA ESTRUCTURA Y LA PROBABILIDAD DE QUE ESTA COLAPSE POR EFECTO DE LA FATIGA. EL FENOMENO DE "FRETTING FATIGUE" HA SIDO TENIDO EN CUENTA EN
EL ACERO DE POSTESAR.
EL MODELO GLOBAL INCLUYE MODELOS ORIGINALES NUEVOS PARA EL TRATAMIENTO DE LAS ACCIONES EXTERIORES SOBRE EL PUENTE (TRAFICO, TERMICAS Y ASIENTOS DIFERENCIALES), DE LA RESPUESTA TENSIONAL SECCIONAL Y DE LA DEFINICION DE LA RESISTENCIA A FATIGA DE
LOS ELEMENTOS DE ACERO DEL PUENTE. LA INCERTIDUMBRE EN LAS VARIABLES FUNDAMENTALES DEL PROBLEMA SE TUVO EN CUENTA A TRAVES DE SU TRATAMIENTO ESTADISTICO USANDO LOS PRINCIPIOS DE LA TEORIA DE LA FIABILIDAD. AL FINAL SE MUESTRA LA APLICABILIDAD DEL
METODO PROPUESTO A TRAVES DEL ESTUDIO DE UN AMPLIO ABANICO DE ESTRUCTURAS CON DIFERENTES GRADOS DE PRETENSADO. SE OBSERVA LA RELACION DIRECTA ENTRE GRADO DE PRETENSADO Y SEGURIDAD FRENTE A FATIGA. LA TESIS SE CONCLUYE CON LA DEFINICION DE UN MODELO
SIMPLIFICADO PARA LA SIMULACION DE LOS EFECTOS DE FATIGA CAUSADOS POR LA ACCION DEL TRAFICO, Y CON UNA PRIMERA PROPUESTA PARA UN NUEVO MODELO DE SOBRECARGA DE TRAFICO PARA USAR EN LA VERIFICACION DEL ELS DE DECOMPRESION EN PUENTES DE CARRETERA.
COMPORTAMIENTO EN SERVICIO DEL HORMIGON ESTRUCTURAL. ESTUDIO TEORICO Y EXPERIMENTAL.
Autor: PEREZ CALDENTEY ALEJANDRO. Año: 1995. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS
. Centro de realización: DEPARTAMENTO: MECANICA DE LOS MEDIOS CONTINUOS Y TEORIA DE ESTRUCTURAS PROGRAMA DE
DOCTORADO: DISEÑO AVANZADO DE ESTRUCTURAS. FUNDAMENTO Y APLICACIONES.
Resumen: EN ESTA TESIS SE ABORDA EL
COMPORTAMIENTO EN SERVICIO DEL HORMIGON ESTRUCTURAL DE UNA FORMA GLOBAL PARTIENDO DEL COMPORTAMIENTO A NIVEL DE FIBRA Y ANALIZADO LOS DISTINTOS METODOS PARA EVALUAR LAS CONSECUENCIAS QUE ENTRAÑA DICHO COMPORTAMIENTO A NIVEL ESTRUCTURAL. IGUALMENTE
SE ANALIZAN LAS CONSECUENCIAS QUE TIENE SOBRE EL DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS LAS GRANDES INCERTIDUMBRES INHERENTES A LA DETERMINACION DE LOS PARAMETROS REOLOGICOS DEL HORMIGON. PARA LA REALIZACION DE LA TESIS SE HAN LLEVADO A CABO UNOS ENSAYOS
ESPECIFICOS QUE INCLUYEN ENSAYOS DE CARACTERIZACION DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION DE DOS VIGAS HIPERESTATICAS, ASI COMO MEDIDAS SOBRE LOS PROPIOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES. ESTOS ENSAYOS HAN SERVIDO PARA CONTRASTAR UN MODELO TEORICO
QUE PERMITE LA PREDICCION DEL COMPORTAMIENTO DIFERIDO DE ESTRUCTURAS EVOLUTIVAS DE HORMIGON. IGUALMENTE, SE ESTABLECEN UNOS CRITERIOS OBJETIVOS PARA AJUSTAR LOS MODELOS REOLOGICOS UTILIZADOS EN EL MODELO A LOS DATOS DE LOS ENSAYOS DE CARACTERIZACION
DE LOS MATERIALES. DISEÑO OPTIMO DE SISTEMAS ESTRUCTURALES DE HORMIGON PRETENSADO . Autor: MATA LANDETE EMILIO JAVIER. Año: 1991. Universidad: ZARAGOZA. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES. Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA MECANICA.
Resumen: EN ESTA TESIS SE HAN ESTUDIADO LOS PROBLEMAS DE DISEÑO OPTIMO EN INGENIERIA QUE TIENEN FORMULACION MATEMATICA LINEAL. EN EL CAMPO DE LAS ESTRUCTURAS, SE HA CONCRETADO EL ESTUDIO EN EL PROBLEMA DE LA OBTENCION DE LA GEOMETRIA OPTIMA DEL
TENDON DE PRETENSADO DE UNA VIGA CONTINUA DE VARIOS TRAMOS.
LAS VARIABLES DE DISEÑO DE ESTE PROBLEMA SON LAS ALTURAS A LAS QUE SE ENCUENTRA SITUADO EL TENDON EN CADA SECCION DE LA VIGA QUE SE SOMETE A ESTUDIO. LA FUERZA DE PRETENSADO TAMBIEN ES UNA VARIABLE DE DISEÑO.
ESTE PROBLEMA, QUE EN PRINCIPIO EN NO LINEAL, PUEDE FORMULARSE EN FORMA LINEAL REALIZANDO UN CAMBIO DE VARIABLE. EL PROBLEMA POSEE BASICAMENTE DOS GRUPOS DIFERENTES DE CONDICIONES: LAS CONDICIONES DE COMPORTAMIENTO Y LAS CONDICIONES DE DISEÑO.
EN EL CASO GENERAL, LOS PROBLEMAS LINEALES POSEEN UN UNICO MINIMO QUE ES LA SOLUCION. SIN EMBARGO, SE PUEDEN DAR SITUACIONES SINGULARES EN LAS QUE LA SOLUCION NO SEA UNICA, APARECIENDO INFINITOS MINIMOS. ESTA PARTICULARIDAD SE DA EN EL PROBLEMA
ESTUDIADO AQUI, CUANDO SUS CONDICIONES ACTIVAS SON LAS DE CARACTER TENSIONAL (CONDICIONES DE COMPORTAMIENTO).
EL PROBLEMA QUE SE HA PLANTEADO FUE ESTUDIADO POR U. KIRSCH PARTICULARIZANDOLO PARA DETERMINADAS CARACTERISTICAS, ASEGURANDO EL AUTOR QUE LA SOLUCION OBTENIDA ERA UNICA. LA PRESENTE TESIS AMPLIA EL AMBITO DEL ESTUDIO A CIRCUNSTANCIAS MUCHO MAS
GENERALES QUE PUEDEN DARSE EN LA REALIDAD PRACTICA, DEMOSTRANDO ADEMAS LA EXISTENCIA DE INFINITAS SOLUCIONES OPTIMAS AL PROBLEMA PLANTEADO.
EL ANALISIS Y LA OPTIMIZACION DE LA VIGA DE HORMIGON PRETENSADO SE HA EFECTUADO A TRAVES DEL PROGRAMA AQUILES, CODIFICADO A TAL EFECTO, EL CUAL CONTIENE ALGORITMOS DE OPTIMIZACION DE PROBLEMAS LINEALES SEGUN EL TRADICIONAL METODO SIMPLEX DE
PROGRAMACION LINEAL Y SEGUN EL MAS NOVEDOSO METODO DE KARMARKAR. UN MODELO DE ANALISIS NO LINEAL PARA EL ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS LAMINARES DE
HORMIGON PRETENSADO . Autor: ROCA FABREGAT PEDRO. Año: 1987. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE
CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA..
Resumen: SE HA DESARROLLADO UN MODELO DE ANALISIS NO LINEAL PARA
EL ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO EN LOS RANGOS ELASTICO, FISURADO Y ULTIMO DE ESTRUCTURAS LAMINARES DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO. PARA ELLO SE HA UTILIZADO EL METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS EN SU FORMULACION EN DESPLAZAMIENTOS.
SE HAN INCLUIDO LOS EFECTOS NO LINEALES DEBIDOS A LA CONSIDERACION DE GRANDES MOVIMIENTOS CON PEQUEÑAS DEFORMACIONES Y AL PLANTEAMIENTO DEL EQUILIBRIO EN LA CONFIGURACION DEFORMADA DE LA ESTRUCTURA.
LOS MODELOS CONSTITUTIVOS ADOPTADOS PARA LOS MATERIALES REFLEJAN LOS EFECTOS NO LINEALES PREPONDERANTES EN SU COMPORTAMIENTO. ASI, EN EL HORMIGON LA FISURACION ENTRACCION, LA PLASTIFICACION Y EL APLASTAMIENTO EN COMPRESION, Y LA INFLUENCIA DEL
CONFINAMIENTO EN ESTADO BIAXIAL DE TENSIONES. EN EL ACERO DE ARMADURAS ACTIVAS Y PASIVAS SE CONSIDERA LA POSIBLE PLASTIFICACION. SE INCORPORA TAMBIEN EL COMPORTAMIENTO DIFERIDO DE LOS MATERIALES MEDIANTE MODELOS DE FLUENCIA Y RETRACCION DEL HORMIGON
Y RELAJACION DEL ACERO DE PRETENSADO.
LA INTRODUCCION EN EL ANALISIS DE LOS EFECTOS ESTRUCTURALES DEL PRETENSADO SE PLANTEA DE FORMA GENERAL Y COHERENTE CON EL METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS. SE INCLUYEN LOS CASOS DE ARMADURAS PRETESAS Y POSTESAS CON TENDONES ADHERENTES Y NO
ADHERENTES. LA REPRESENTACION DEL TRAZADO DE LOS TENDONES DE PRETENSADO A TRAVES DE LOS ELEMENTOS DE LAMINA SE REALIZA MEDIANTE UN METODO DE GENERACION AUTOMATICA BASADO EN LAS EXPRESIONES ANALITICAS DE LA SUPERFICIE MEDIA DE LA LAMINA Y DEL TRAZADO
DE LOS TENDONES CON RESPECTO A ELLA.
LA COMPARACION CON RESULTADOS DE EJEMPLOS ESTRUCTURALES CONOCIDOS PREVIAMENTE, ANALITICA O EXPERIMENTALMENTE, HA PERMITIDO COMPROBAR LA VALIDEZ DE LOS MODELOS DESARROLLADOS EN LA PREDICCION DEL COMPORTAMIENTO DE TALES ESTRUCTURAS.
INICIACION Y POPAGACION DE FISURAS POR FATIGA EN ALAMBRES DE ACERO DE PRETENSADO.
Autor: LLORCA MARTINEZ FRANCISCO JAVIER. Año: 1986. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS
. Centro de realización: DEPARTAMENTO DE FISICA Y FISICA DE MATERIALES. E.T.S. INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y
PUERTOS. UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID..
Resumen: SE HA ESTUDIADO EL COMPORTAMIENTO EN FATIGA DE ALAMBRES
DE ACERO EUTECTOIDE TREFILADO USADOS HABITUALMENTE COMO ARMADURAS ACTIVAS EN LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGON PRETENSADO MEDIANTE EL USO DE LAS TECNICAS DE MECANICA DE FRACTURA. PARA ELLO SE HAN DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE LOS PARAMETROS FUNDAMENTALES
EN LA INICIACION Y PROPAGACION DE FISURAS POR FATIGA Y SE HA ELABORADO UN MODELO DE CALCULO PARA DETERMINAR LA VIDA EN FATIGA Y EL LIMITE DE FATIGA BAJO AMPLITUD CONSTANTE DE LA OSCILACION DE TENSIONES. LOS ENSAYOS REALIZADOS PARA CONTRASTAR EL
MODELO MUESTRAN LA PRECISION DEL MISMO Y PERMITEN OBTENER CONCLUSIONES DE INTERES PRACTICO PARA EL FABRICANTE Y EL PROYECTISTA. ESTUDIO DE LA EVOLUCION HASTA LA ROTURA DE TABLEROS CONTINUOS DE PUENTES DE HORMIGON PRETENSADO DE
PLANTA CURVA O ESVIADA. Autor: LOPEZ RODRIGUEZ ANGEL. Año: 1986. Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA. Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS. Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE
CAMINOS CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA..
Resumen: EL OBJETO DE ESTA TESIS DOCTORAL ES EL ESTUDIO
DE LA EVOLUCION DE LA RESPUESTA HASTA LA ROTURA DE PUENTES DE HORMIGON PRETENSADO DE PLANTA CURVA O ESVIADA DONDE LOS MECANISMOS RESISTENTES DE FLEXION Y TORSION ESTAN ACOPLADOS. PARA ELLO SE ELABORA UN MODELO DE ANALISIS NO LINEAL POR EL MATERIAL
DONDE SE PLANTEA LA INTERACCION EN DEFORMABILIDAD Y EN RESISTENCIA DE LA FLEXION EL CORTANTE Y LA TORSION MODELIZANDO LOS PUENTES CURVOS Y ESVIADOS POR UNA POLIGONAL DE ELEMENTOS LINEALES DEFINIDOS MEDIANTE LAS ADECUADAS SECCIONES TRANSVERSALES QUE
PUEDEN OBTENERSE A LO LARGO DE LA DIRECTRIZ DEL PUENTE EN ESTUDIO.
ENTRE OTROS ANALISIS SE PRESENTA LA EVOLUCION DE LA RESPUESTA HASTA LA ROTURA POR SOLICITACIONES NORMALES Y TANGENTES DE DOS PUENTES DE HORMIGON PRETENSADO DE PLANTA ESVIADA Y CURVA. LOS RESULTADOS CONFIRMAN QUE LA RESPUESTA ES FUERTEMENTE NO
LINEAL TANTO EN ESFUERZOS COMO EN DEFORMACIONES LO CUAL SUPONE QUE EN DETERMINADAS HIPOTESIS EL CALCULO LINEAL PUEDE DEJAR MUY DEL LADO DE LA INSEGURIDAD. ASIMISMO SE DESARROLLA UN ESTUDIO PARAMETRICO SOBRE LA INFLUENCIA DEL PRETENSADO LONGITUDINAL
Y TRANSVERSAL Y SE DEMUESTRA LA INSUFICIENCIA DE LOS MODELOS DESACOPLADOS A NIVEL SECCION PARA PREDECIR ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN LOS PUENTES ANALIZADOS. CRITERIOS PARA LA NORMALIZACION DE ENSAYOS DE FATIGA EN ARMADURAS ACTIVAS Y PASIVAS DE HORMIGON
ARMADO Y PRETENSADO. Autor: FERNANDEZ CANTELI ALFONSO. Año: 1980. Universidad: POLITECNICA DE MADRID. Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Resumen: SE PRESENTAN
AQUI LAS BASES PARA UNA INTERPRETACION ESTADISTICA NUEVA DE LA HIPOTESIS DE PAMGREN-MINER A TRAVES DE UN INDICE D. DERIVANDO A ESCALA LOGARITMICA.
ASIMISO SE PRESENTAN ARGUMENTOS PARA EL RECHAZO DE LA IDEA CLASICA DE DAÑO PARCIAL ACUMULATIVO QUE DEBE SER REEMPLAZADA POR EL USO DE LOS INDICES DE MINER Y D COMO MEDIDA DE PROBABILIDAD DE DAÑO TOTAL. EL CONOCIMIENTO DEL VALOR MEDIO DEL INDICE
D (EN GENERAL CORREGIDO ENPIRICAMENTE) Y DE SU DESVIACION ESTANDAR QUE PUEDEN SER DEDUCIDOS TEORICAMENTE PERMITEN LA PREDICCION DE VIDA DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO Y UNA CONSECUENTE DEFINICION DEL COEFICIENTE DE
SEGURIDAD EN FATIGA SEGUN EL METODO SEMIPROBALILISTICO DE HABITUAL APLICACION EN EL DISEÑO ESTATICO. ESTUDIO DE LA EVOLUCION HASTA LA ROTURA DE TABLEROS CONTINUOS DE PUENTE DE HORMIGON ARMADO O
PRETENSADO . Autor: APARICIO BENGOECHEA ANGEL C.. Año: 1979. Universidad: CANTABRIA. Centro de lectura: INGENIEROS DE
CAMINOS. Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS
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Resumen: SE PRESENTA UN METODO DE ANALISIS NO LINEAL DE
PUENTES CONTINUOS DE HORMIGON PRETENSADO QUE TIENE EN CUENTA EL COMPORTAMIENTO REAL DE LOS MATERIALES CONSTITUYENTES EN ESTADOS AVANZADOS DE SOLICITACION. CONSTA DE UNA PRIMERA PARTE DE INVESTIGACION TEORICA CONTRASTADA CON LA EXPERIMENTACION Y DE
UNA SEGUNDA PARTE DE INVESTIGACION APLICADA DE LA QUE SE EXTRAEN CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES PARA EL PROYECTO DE PUENTES CONTINUOS DE HORMIGON PRETENSADO.
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