INGENIERIA ESTRUCTURAL, 2

Autor: SALAVERRIA REYES JORGE HAROLDO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA TEC. SUP. DE INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Resumen: El estudio ha consistido en definir la técnica de reparación de puentes existentes utilizando fibras aramidas y Tejidos de Fibra de Carbono (TFC) pegadas exteriormente, para minimizar el coste de las reparaciones de puentes existentes, analizando la conveniencia y fiabilidad del uso de éstas, en términos de recuperación estructural y adicionalmente el uso del pretensado exterior como elemento de refuerzo. En cuanto a la campaña experimental, se determinan inicialmente las características de adherencia en probetas prismáticas, para establecer los diferentes niveles de tensión capaces de soportar las diferentes interfases entre materiales; considerando y evaluando los diferentes productos adhesivos epóxicos y diferentes posibilidades de unión y colocación de las bandas de material compuesto. La segunda fase consistente en, ensayar un modelo de puente continuo de dos vanos de 7.20m de luz cada uno, y longitud total de 14.40m de sección cajón y canto de 0.60m con pretensado exterior (sin bloqueo en apoyo intermedio) sin fisuración hasta rotura; y tomando en cuenta los daños sufridos, se desarrollan las reparaciones pertinentes y se vuelven a ensayar nuevamente a rotura pero ahora con bloqueo intermedio. Luego se vuelve a reparar el modelo; dichas reparaciones se hacen teniendo como referencia los datos de adherencia de la 1ª fase, por lo que se hace la reparación del modelo restituyendo el pretensado exterior; reforzando a flexión (sustituyendo armaduras pasivas longitudinales) y a cortante (armaduras transversales) por bandas rígidas de fibra aramida debidamente instrumentadas. Con los resultados de ésta segunda fase, se determina la nueva capacidad de rotura comparada con la original y, por tanto, obteniendo conclusiones sobre la fiabilidad de la técnica de reparación utilizada. Es importante por lo tanto, desarrollar un análisis de los modelos teóricos versus los ensayos experimentales para obtener las comparaciones pertinentes de: deformaciones, comportamiento de los cordones de pretensado, comportamiento seccional en zonas de apoyo y secciones de centro luz. Ello permite sacar conclusiones importantes de cara a las posibilidades de aplicación a las reparaciones en casos reales. Como tercera fase, se ensaya una nueva serie que corresponde a un modelo de puente de hormigón armado sin pretensado exterior, el cual es inicialmente ensayado a rotura para luego ser reparado utilizando el Tejido de Fibra de Carbono (TFC). Como cuarta y última fase experimental se planteó la utilización del Tejido de Fibra de Carbono y del Pretensado exterior como técnicas de reparación y refuerzo respectivamente. Con los resultados de este estudio, se hacen sugerencias de cara a futuras aplicaciones reales y futuras investigaciones.

Autor: SAFINA MELONE SALVADOR.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.

Resumen: El presente trabajo se dedica al estudio de la vulnerabilidad y riesgo sísmico de las edificaciones esenciales. Se destaca la relevante función que desempeñan en la atención y gestión de la emergencia debidon a sismos y la necesidad de crear un cuerpo de prescripciones específicas que permita adecuar las edificaciones existentes y construir las nuevas con requisitos compatibles a su nivel de importancia. Una revisión de los antecedentes y del estado del arte revela un balance negativo en el comportamiento sísmico de las edificaciones esenciales, inclusive ante la acción de sismos moderados, destacándose: 1,- La insuficiencia de las metodologías adoptadas en los códigos sísmicos vigentes para proteger este tipo de edificaciones. 2,- La necesidad de abordar su evaluación desde un punto de vista global que considere la vulnerabilidad física (estructural y no estructural) y la vulnerabilidad funcional. 3,- La importancia de considerar la interacción entre los diferentes elementos que conforman un sistema esencial, con otros sistemas y líneas vitales. Esta interacción constituye el fundamento del llamado enfoque sistémico. Se propone una estrategia general de evaluación de la vulnerabilidad sísmica de los sistemas esenciales basado en el enfoque sistémico. Esta estrategia persigue reacionalizar las toma de decisiones por vía de aproximaciones sucesivas, jerarquizando las necesidades de realizar estudios más refinados que justifiquen las medidas de intervención. En este sentido, para calificar la capacidad de respuesta de estas edificaciones es conveniente utilizar los conceptos del diseño basado en el desempeño sísmico. Sobre esta base se desarrolla un modelo simplificado para la evaluación de la respuesta sísmica del sistema sanitario regional como paradigma de edificios y sistemas esenciales en caso de desastre. El modelo permite la calificación del desempeño global del sistema sanitario y de cada uno de los hospitales que le integran en base a factores de respuesta específicamente definidos para su cuantificación. La aplicación realizada sobre el sistema sanitario de Cataluña pone en evidencia que su capacidad de respuesta es especialmente sensible a la ubicación del epicentro del evento sísmico. Se observa un deficiente condicionamiento del sistema sanitario para sismos con epicentros ubicados en las regiones norte y noreste de Cataluña, así como en los alrededores de la ciudad de Barcelona y la franja costera vecina. Los resultados obtenidos permiten establecer una clasificación y jerarquización preliminar de los 64 hospitales de Cataluña, según la cual, 14 hospitales (22%) presentan una respuesta aceptable, 35 hospitales (55%) una respuesta intermedia y 15 hospitales (23%) una respuesta crítica distribuidos principalmente en la regiones sanitarias de Girona, Barcelonés Nord i Maresme, Barcelona Ciutat y Centre. Se concluye la necesidad de realizar estudios más refinados de vulnerabilidad sísmica sobre los hospitales que experimentan un desempeño sísmico insuficiente.

Autor: GÓMEZ SOBERÓN JOSÉ MANUEL VICENTE.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA TEC. SUP. ING. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS BCN.

Resumen: En este trabajo se presenta la investigación documental y el análisis experimental de especimenes de hormigón reciclado con reemplazo de áridos naturales por áridos reciclados procedentes de hormigón. Se proporcionan y discuten las propiedades de los áridos empleados; así como también algunos tópicos de los hormigones reciclados, tales como, compresión simple, tracción indirecta, módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, retracción y fluencia (básicas y por secado), y también, la estructura de su red de porosidad. Los especimenes de prueba contemplan los reemplazos de áridos de 0%, 15%, 30%, 60% y 100% de ARC con respecto del contenido total de áridos gruesos por volumen. Dentro de las conclusiones alcanzadas, la metodología aplicada reporta y delimita cual es el rango de uso aceptado de los áridos reciclados procedentes de hormigón; aportando bases de conocimiento que facilitarán su implantación de forma controlada dentro de la industria de la construcción, y de igual forma, resuelven en armonía con el medio ambiente la generación de los desechos de demolición.

Autor: ARAIZA GARAYGORDOBIL JUAN CARLOS.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Autor: O'RORKE JONATHAN.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA TEC. SUP. DE INGENIERIOS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Resumen: El hormigón de altas prestaciones es un material estructural de reciente desarrollo, caracteriado por una resistencia alta (HAR, fck>50 Mpa) que, además presenta mayor rigidez y mayor durabilidad que el hormigón convencional (HC), entre otras prestaciones. Aqunque existen numerosas investigaciones sobre el comportamiento de este material, apenas se ha estudiado la influencia de su uso en el comportamiento estructural (estados limite últimos y de servicio). Para ello, además de estudios experimentales, se echaba en falta el desarrollo de modelos de análisis estructural capaces de tener en cuenta las propiedades de HAR en el cálculo. La tesis doctoral presentada se centra en el estudio del comportamiento de estructuras aporticadas planas, teniendo en cuenta el comportamiento no lineal instantáneo del hormigón de alta resistencia a través de una ecuación constitutiva adecuada, y del acero, el comportamiento diferido (efectos de la fluencia y retracción del HAR, relajación del acero de pretensado), los efectos de segundo orden en piezas esbeltas y los efectos del proceso constructivo evolutivo. El modelo desarrollado utiliza el método de los elementos finitos tipop barra, discretizando la sección en capas, e incorpora así mismo el efecto de la combinación de tensiones normales y tangenciales a través de la Modified Compresión Field Theory. El modelo ha sido contrastado con resultados experimentales y con los procedentes de otros modelos validos para hormigón convencional, habiendo obtenido resultados satisfactorios. Por ello, posteriormente se ha utilizado el modelo para estudiar algunos espectos concretos del comportamiento del HAR, como la ductilidad estructural, habiendo demostrado que a pesar de mayor fragilidad del HAR, las piezas a flexión pueden resultar más dúctiles que en HC. Igualmente se ha desarrollado y verificado un modelo simplificado para el cálculo de soportes esbeltos de HAR, llamado el "Colum Ratio Method". Finalmente la tesis presenta las conclusiones extraídas sobre la precisión del modelo desarrollado y sobre el comportamiento de las estructuras de HAR analizadas y hace recomendaciones de futuros estudiados en relación al modelo y al hormigón de alta resistencia.

Autor: SAMANIEGO ALVARADO ESTEBAN.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ETS INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Autor: VIERIA CHAVES EDUARDO WALTER.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS .
Centro de realización: ETS. INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Autor: PINDADO CARRIÓN SANTIAGO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS AERONÁUTICOS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONAUTICOS.

Resumen: En esta tesis doctoral se analiza la eficacia de parapetos verticales porosos y parapetos en voladizo para reducir la carga erodinámica que el viento produce en la cubierta de edificios de baja altura. Para ello se estudian los parámetros dependientes de los parapetos de afectan a la carga aerodinámica (porosidad, altura, longitud de los voladizos). Se ha encontrado que, dependiendo del valor de esos parámetros, ambos tipos de parapetos, verticales porosos y en voladizos, pueden reducir de forma significativa la carga del viento sobre las mencionadas cubiertas. Mediante la medida experimental, en túnel aerodinámica, del coeficiente de presión en la cubierta de modelos de ensayos se analiza cómo los mencionados parapetos al fenómeno de los torbellinos cónicos, responsable de la succión más alta que puede darse en cubiertas de edificios. Además de la medida directa del coeficiente de presión se ha analizado el fenómeno de los torbellinos cónicos mediante el modelo semi-empírico de Cook, con el que se descrimina este fenómeno según su intensidad, posición y ángulo de apertura. Por último, se ha puesto a punto un método relativamente simple para visualizar mediante termografia infrarroja el flujo de aire sobre la cubierta de modelos de edificios. Mediante este método se han visualizado los torbellinos cónicos y, de forma cualitativa, la influencia de los parapetos ensayados en los mismos.

Autor: MATEOS MORENO ANGEL.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: El problema de la respuesta estructural de un firme flexible bajo la carga de un vehículo en movimiento resulta de vital importancia para la ingeniería de carreteras, y especialmente a medida que el uso de los métodos de diseño analítico está cada vez más extendido. En esta investigación se desarrolla un modelo numérico, cuyos resultados se comparan con las medidas realizadas in-situ en firmes instrumentados. La base experimental la constituyen seis secciones ensayadas en la Pista de Evaluación a Escala Real del CEDEX. Las secciones fueron instrumentadas con sensores de respuesta estructural, que fue medida bajo el paso de los vehículos simuladores del tráfico de la pista para diferentes condiciones de temperatura y de velocidad de circulación. Para el desarrollo del modelo, se ha llevado a cabo en primer lugar un estudio de los aspectos fundamentales del problema. El estudio se basa en cálculos teóricos, ensayos in-situ y de laboratorio, así como en la experiencia al respecto recogida en la bibliografía. Se ha utilizado el programa de elementos finitos ABAQUS. El firme se modeliza como una estructura multicapa tridimensional, considerando la mezcla bituminosa como un material visco-elástico lineal y los suelos que constituyen la explanada como elástico lineales. La solicitación considrada es la de una carga variable en posición, y el problema se resuelve mediante un procedimiento de cálculo quasi-estático, en el que no se consideran las fuerzas de inercia, ni el amortiguamiento, pero sí la dependencia de la frecuencia de las propiedades mecánicas de los materiales. Las predicciones de la modelización numérica se han comparado con las medidas realizadas en las secciones ensayadas en la pista. Esta comparación muestra la utilidad del modelo para reproducir los aspectos fundamentales dela respuesta estructural de un firme flexible. Finalmente se lleva a cabo un estudio crítico de los resultados obtenidos, se determina la aplicabilidad del modelo y se analizan sus limitaciones.

Autor: DOMINGO CABO ALBERTO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ETS DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Se ha realizado un estudio experimental para determinar el comportamiento mecánico del hormigón reforzado con fibras de acero (SFRC) a partir de ensayos de tracción y flexotracción. Este estudio utiliza como única variable la dosificación de fibras. Se han considerado tres dosificaciones distintas correspondientes a contenidos bajos en fibras, habituales y altos, 50 kg/m3, 70 kg/m3 y 90 kg/m3, respectivamente. Se propone un modelo de comportamiento del SFRC a tracción cuyos parámetros pueden determinarse de forma sencilla a partir de los resultados de los ensayos a flexotracción, para su utilización en el cálculo no lineal de elementos laminares. Este modelo ha sido calibrado introduciéndolo en un programa comercial de análisis no lineal de estructuras por el método de elementos finitos. El proceso ha consistido en simular la respuesta de un elemento laminar sometido a diferentes estados de carga, incluyendo solicitaciones con esfuerzos en uan o dos direcciones. Durante la calibración ha sido necesario realizar algunas modificaciones en el modelo para grantizar la convergencia del programa. Para verificar el resultado se ha realizado un segundo programa experimental consistenten en fabricar y ensayar en laboratorio los elementos que han sido analizados teóricamente y se ha comparados las respuestas. Del mismo modo, se ha realizado un análisis de sensibilidad de los parámetros que definen en modelo y analizando la variación de los mismos y su influencia de el comportamiento del modelo y la respuesta de los elementos laminares. El trabajo que se presenta supone un avance en el estado del conocimiento ya que constituye, en sí misma una propuesta clara y fácilmente aplicable de determinación de los parámetros de un modelo de comportamiento del SFRC a tracción a partir de un ensayo viable, y ha permitido definir las recomendaciones necesarias para la aplicación de este mismo modelo de un programa de cálculo no lineal de elementos laminares.

Autor: MOSQUERA MARTÍNEZ ALEJANDRO.
Año: 2002.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Los retos planteados en la actualidad por la ingeniería de puentes colgantes de grandes vanos, con proyectos como el puente sobre el estrecho de Messina, o diversos proyectos de enlace entre las distintas islas japonesas con vanos más allá de los 3000 metros, hace que las exigencias sobre el diseño sean llevadas hasta sus últimas consecuencias. Uno de los aspectos más relevantes del diseño de estos puentes en su comportamiento frente a las cargas de viento, siendo el fenómeno del fameo una de las inestabilidades aeroelásticas más peligrosas a tener en cuenta. Esta tesis da un impulso para el empleo de técnicas de diseño óptimo en este tipo de estructuras introduciendo condiciones de tipo aeroelástico. Se aporta una formulación completamente analítica para la evaluación de las sensibilidades del comportamiento en vibración libre sin amortiguamiento de este tipo de estructuras incluyendo efectos de segundo orden. Dicha formulación ha sido implmentada en un código de ordenador denominado ADISNIL3D, que constituye una herramienta completa de análisis estructural, análisis dinámico y análisis de sensibilidad tanto en teoría lineal como en teoría de segundo orden. Asimismo se integra dicho código dentro de una metodología de evaluación del flameo y su análisis de sensibilidad, de modo que se dispone de una herramienta computacional basada en una formulación analítica completa para realizar análisis de sensibilidad del comportamiento aeroelástico de puentes de gran vano soportados por cables. De todo ello se aportan diversos ejemplos de aplicación a puentes colgantes reales de gran vano tanto en servicio como en fase constructiva. En servicio se analizan los puentes del Great Belt en Dinamarca, con 1624 metros de vano principal, y el puente sobre el estrecho de Akashi en Japón con 1991 metros de vano principal. Por su parte, en fase constructiva se analizan los puentes Höga Kusten en Suecia y Great Belt en Dinamarca.

Autor: GUTIÉRREZ FERNÁNDEZ RUTH.
Año: 2002.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.

Resumen: En esta tesis se trata de obtener una formulación precisa, robusta y eficiente para el análisis dinámico de mecanismos con elementos flexibles, y de verificar que tales atributos se cumplen mediante comparación con los resultados de un código comercial de elementos finitos en régimen no lineal y mediante comparación con los resultados experimentales obtenidos de un prototipo real. La estructura de que se ha dotado a la tesis para alcanzar los objetivos mencionados es la siguientes: en primer lugar, se presenta en detalle la nueva formulación propuesta: a continuación, se muestra la base teórica en la que se apoya el código comercial de elementos finitos en régimen no lineal, y se analiza una colección de ejemplos por ambos métodos, estableciendo la oportuna comparación; por último, se aborda la validación experimental del método propuesto mediante la resolución de un caso real, un prototipo de vehículo automóvil, y se realiza la posterior comparación con los resultados experimentales. Finalmente, a la vista de los resultados obtenidos en ambos comparaciones (numérica y experimental), se enumeran las conclusiones del trabajo, en las que queda demostrado el cumplimiento de los objetivos.

Autor: MARRERO MELENDEZ MADELYN.
Año: 2001.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: en esta tesis se evaluan con éxito problemas tridimensionales de propagación de ondas mecánicas en medios que pueden contener fisuras.Para ello se ha empleado el Método de los elementos de Contorno, en el cual el problema es reducido a un conjunto de ecuaciones integrales de contorno mediante la aplicación de una relación de reciprocidad entre el problema en estudio y la solución fundamental.La solución empleada en en el dominio del tiempo.El medio modelado es elástico-lineal, isótropo y homogéneo. Se han empleado las hipótesis de la Mecánica de la Fractura Elástico-Lineal, con la consecuente definición del Factor de Intensidad de Tensión Dinámico. Para resolver éste complejo problema se comenzó por uno más sencillo: ondas propagándose en un medio tridimensional que se puede representar de forma esclar. Luego se resolvió al problema elastodinámico. La resolución de estos problemas a través del Método de los elementos de Contorno en el dominio del tiempo es inestable para algunas combinaciones de representación espacial y temporal, por ello ha sido necesario incorporar métodos que estabilizan la solución, presentando dos nuevos métodos que resuelven dicho problema. Por útlimo, para representar los fuertes grandientes de tensiones en el vértice de la grieta, se ha empleado en la representación espacial el elemento singular a un cuarto.

Autor: ALARCÓN REYERO M. ARANTZAZU.
Año: 2001.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: Para entender los procesos sísmicos, interpretar las observaciones de campo, predecir comportamientos futuros y diseñar estrategias de observación se precisa un modelo adecuado para las zonas de falla. Se ha progresado mucho empleando leyes de incrementos de velocidad y con variables de estado basadas en datos de laboratorio que muestran que el rozamiento entre superficies de roca depende de la velocidad. El objeto de este trabajo es usar el esquema precitado de incrementos de velocidad y variables de estado para interpretar las medidas directas de deformación de corte en una zona de milonito simulado, en contraste con trabajos anteriores basados en medidas tomadas en una superfice rozante. Los ensayos se han llevado a cabo en un aparato de compresión en deformación plana que permite el registro fotográfico del proceso de deformación. En el modelo numérico los parámetros de un sistema con un grado de libertad muelle-deslizadera se ajustan comparando las respuestas, calculadas y observadas, a diferentes cambios de vleocidad. El objeto del modelado es relacionar las medidas locales en la zona de falla a medidas globales vía la respuesta del muello-deslizadera. Se llevan a cabo simulaciones numéricas para calcular los efectos del flujo local de fluido en la evolución y desarrollo de la estructura de la banda. En primer lugar se estudian dos casos límite: uno muy rápido en que no hay tiempo para el intercambio de masa fluida (sin drenar) y otro tan lento en que el intercambio de la masa fluida entre las capas impide cualquier diferencia de presión intersticial (drenado). Se estudian luego varios casos de respuestas al corte para diferentes valores de la velocidad de desplazamiento entre los dos límites citados. Los resultados muestran que si la velocidad de desplazamiento es suficientemente alta y cambia con el tiempo, aparece un punto angulos en la respuesta al corte. Las velocidades de desplazamiento en los datos de laboratorio para el material particular ensayado son tan lentos que la respuesta al corte en este caso no puede disinguirse del límite drenado. En general, para un material con un valor más pequeño del coeficiente de permeabilidad la influencia el efecto del flujo fluido es menos pronunciado que los intrínsecos debidos a las variaciones de velocidad y las variables de estado.

Autor: ROSAS RODRÍGUEZ JORGE GONZALO.
Año: 2001.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: DPTO. INGENIERÍA ESTRUCTURAL Y MECÁNICA.

Resumen: El presente trabajo consiste en la aplicación de los modelos numéricos al proyecto de muros de cortante sujetos a cargas coplanares. Para tal efecto de analizan muros de cortante simples y armada, con o sin aberturas. Los muros son sometidos a un análisis numérico utilizando dos técnicas diferentes basadas en el método de los elementos Finitos, que permiten simular el comportamiento no lineal de la fábrica. La primera técnica denominada micromodelización, consiste en una discretización detallada de las unidades y las juntas de mortero que permite estudiar la interacción entre cada uno de los componentes. La otra técnica que se emplea se denomina macromodelización, que consiste en considerar a la fábrica como un elemento continuo y homogénenmo, estableciendo una relación entre las deformaciones y tensiones promedio de la fábrica.

Autor: LANDA AVILES GUILLERMO.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS BARCELONA.

Resumen: El trabajo de esta tesis doctoral tiene como principal objetivo, profundizar más en el conocimiento del comportamiento y aplicación de los materiales compuestos, como elementos estructurales de reparación y refuerzo a cortante en estructuras de hormigon. Esta tesis centra el trabajo experimental, en el estudio y aplicación de dos tipos de materiales compuestos, polimeros reforzados con fibras de Carbono y polimeros reforzados con fibras de Aramida. La campaña Experimetnal fue orientada especificamente en el estudio del comportamiento de los materiales compuestos, como elementos de refuerzo y reparación bajo la acción de esfuerzos a cortante en elementos de hormigón. Previa a la aplicación de los materiales compuestos, fue necesaria la caracterización de estos. Las principales conclusiones están dirigidas a mostrar las cualidades y limitaciones de los materiales compuestos, como refuerzo a cortante de elementos de hormigon, conociendo propiedades como la capacidad de carga, demorfaciones, esfuerzos y tipo de fallo o colapso durante la acción de cargas. En dichas conclusiones tambien se menciona, las ventajas y desventajas de los dos tipos de compuestos, rigidos y flexibles,determinando numericamente su aportacion a la resistencia a cortante en cada uno de los ensayos. Finalmente se propusieron otras posibles lineas de investigación como continuación del presente estudio, unas dirigidas al área experimental, donde se proponen algunas campañas experimentales donde se incremente la capacidad resistente de los laminados bajo la acción de esfuerzos cortantes. Por otra parte se propone un estudio numerico, en el que se realice la modelizacion y simulación de elementos de hormigon ensayos a cortante mediante elementos finitos.

Autor: ORMAZABAL SANCHEZ GAIZKA.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS BARCELONA.

Resumen: La evolución del mercado y por ende de la demanda del sector de la construcción hace que hoy en dia sea cada vez más necesario el desarrollo de un plano transversal de estudio que integre las diversas vertientes del proyecto en vistas a buscar una mayor competitividad. La nueva clave del éxito no será ya tan solo la alta productividad, sino la gestión orientada a los requerimeintos de cada cliente y la capacidad de adaptarse a un demanda y un entorno en cambio continuo y rapido. Dicho plano transversal está constituido por los aspectos de gestion del proyecto, en los que adquiere una singular importancia el problema de la toma de decisión, que constituye el objeto de esta tesis. A raíz de la revisión del desarrollo de dicho problema en el ámbito de la economía y la gestión empresarial se identifican dos paradigmas en su enfoque. El primer corresponde a una perspectiva positivista del problema, que hace hincapie en los aspectos cuantificables y objetivizables. Posteriormente, con base de los criticismos generados en torno a este primer enfoque surgió una visión posmoderna del mismo, basada en un enfoque social que desconfia de la racionalidad y articula su propuesta en el consenso entre las partes. En este contexto, la propuesta de esta tesis se fundamenta en lo que aquí se ha denominado "paradigma integrador", el cual parte del reconocimiento de las aportaciones de los dos enfoques anteriores siendo consciente a la vez de sus limitaciones. Por ello, aboga por una adopción ad hoc de los enfoques y herramientas asociadas a ambas perspectivas, según las caracteristicas especificas del problema, abriendo las puertas a una posible combinacion de ambas. Desde esta perspectiva integradora, en lo relativo a la vertiente metodologica se propone un instrumento de toma de decisiones al que se denomina IDS (Integrated Decision System) y que se articula en torno a dos conceptos que constituyen los ejes principales de la propuesta: el valor y el riesgo. Por otro lado, la razón de ser de la denominación de "sistema" corresponde a su concepción como conjunto de elementos: conceptos, formulaciones, metodos, metodologias y herramientas.

Autor: LOUREIRO MONTERO ALFONSO.
Año: 2001.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE FERROL.

Resumen: Se presenta en esta tesis un método de análisis y diseño de elementos comprimidos de acero, que supone una alternativa al cálculo clásico empleado tanto en la EA-95 como en el Eurocódigo 3. El método se basa en un análisis no lineal de segundo orden de la estructura completa, partiendo de una imperfección inicial de los elementos consistente en el modo fundamental de pandeo convenientemente escalado. Para el escalado del modo fundamental de pandeo se utiliza un método energético, igualando la energía de deformación de los elementos comprimidos a la energía de deformación del correspondiente modo. Este modo fundamental de pandeo, convenientemente escalado, se utiliza como imperfección inicial para el posterior análisis de la estructura. El análisis que se lleva a cabo consiste en un análisis no lineal de segundo orden, resuelto mediante el método de Newton-Raphson, calculando en cada iteración la rigidez elástica y la rigidez geométrica de la estructura, estableciendo el equilibrio en la configuración deformada. El método propuesto se ha empleado para el análisis de diversos casos prácticos tanto en 2 como en 3 dimensiones, desarrollando las herramientas de software necesarias para tal fin. Se ha estudiado el comportamiento de estructuras planas en el entorno de la norma española NBE EA 95 y también del Eurocódigo 3. Adicionalmente se han estudiado una serie de estructuras espaciales monocapa, introduciendo en algunos casos la rigidez real de los nudos. Dicha rigiedez ha sido obtenida mediante el ensayo de los nudos determinando la curva momento-giro correspondeinte al nudo. En todos los casos estudiados los resultados obtenidos con el método propuesto se han comparado con los resultados obtenidos mediante aplicación de la norma correspondiente, verificándose en todos ellos un muy buen comportamiento del método energético propuesto. La tesis ha sido avalada con publicaciones en revistas como "Hormigón y acero", "The International Journal of Steel Construciontal Research" o "The International Journal of Space Structures".

Autor: MARTÍN GUTIÉRREZ EMILIO.
Año: 2001.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: ARQUITECTURA.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA DE A CORUÑA.

Resumen: La tesis doctoral aquí referenciada persigue la generación y los oportunos estudios de comportamiento de estructuras desplegables constituidas por módulos de haces y base cuadrangular, abarcando los casos relativos a configuraciones planas, cúpulas y sistemas en parasol. El proceso de generación de entramados curvos se basa en la proyección de una malla plana sobre una superficie esférica desde un foco arbitrario, cuya localización definitiva se analiza con el objeto de minimizar los desajustes geométricos resultantes. Se implementan los algoritmos necesarios para optimizar dicha proyección, completar la descripción topológica del sistema (así como la ubicación y naturaleza de sus elementos constitutivos), definir los correspondientes vínculos, evaluar las posibles acciones y estructurarlas en las consiguientes hipótesis combinatorias, y confeccionar con todo ello los archivos que permiten abordar el cálculo de la malla y su representación bajo aplicaciones de diseño asistido por ordenador. Al término del desarrollo se demuestra la vaibilidad de la estructura en situación de total despliegue. La determinación de las fases intermedias del proceso de apertura se resuelve en último término aplicando consideraciones energéticas. Se detecta así una cierta incompatibilidad en los estados intermedios, que pueden ser resueltos con un aporte mínimo de energía y que no conducen en ningún caso a deformaciones no reversibles en las piezas principales de haz. Se estudian igualmente las condiciones geométricas que todo módulo debe cumplir en relación a su nudo central y enorden a impedir que sus cuatro barras entren en contracto con las inmediaciones de dicho enlace, impidiendo con ello el completo despliegue del haz. Para ello se relacionan adecuadamente los diámetros de barra y casquillo (pieza intermedia de conexión) y el ángulo de apertura final. Se resuelve el tratamiento de los sistemas propuestos en entornos de diseño asistido mediante el uso de archivos de intercambio (tipo dxf) cuando se requieren un modelado alámbrico, y mediante ficheros de guión (tipo scr) siempre que se desee obtener una imagen realista de la solución arquitectónica. El documento aborda igualmente el cálculo matricial de cúpulas de cierta luz de vano, recopilando el estado actual de la ciencia en dicho campo, y definiendo y particularizando los criterios de análisis no lineal adoptados. Se define un cierto ámbito de validez para el caso de entramados sin arriostramientos, y con luces superiores se aportan posibles sistemas de rigidización, mediante barras auxiliares de articulación central bloqueable, o el uso de cables de orientación oblicua cuya conexión y tesado deben ser posteriores al proceso de despliegue. La consecución de los objetivos inicialmente propuestos conduce a la concepción de diversas herramientas informáticas de generación, representación y manipulación de estructuras desplegables, cuyo planteamiento y posibilidades finales quedan igualmente recogidos en el cuerpo de la investigación.

Autor: ZÁRATE GALVÁN ANGEL VICTOR.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS .
Centro de realización: ESC. TEC. SUP. DE INGE. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS BARCELONA.

Resumen: Las vigas armadas de inercia variable de alma esbelta son utilizadas en construcción metálica y mixta cuando se requiere salvar luces importantes o resistir cargas considerables. El uso de estos elementos es común en zonas donde existe una fuerte variación del momento flector. En el presente trabajo se ha estudiado este tipo de vigas metálicas, en donde la variación de la inercia se consigue, en general, a través de la variación longitudinal del canto y mantenimiento horizontal el panel de ala superior. El estudio del comportamiento estructural hasta agotamiento de vigas armadas esbeltas de inercia variable debe contemplar la aparición de diferentes fenómenos estructurales que son difíciles de cuantificar y que están estrechamente acoplados. Dichos fenómenos se desarrollan ya incluso a niveles bajos de carga y tienen que ver, principalmente, con la abolladura de los paneles que conforman la viga y con la plastificación del material. Para la tipología estructural de vigas armadas de inercia variable de alma esbelta, no se tienen conocimiento, hasta la fecha, de la existencia de estudios detallados y rigurosos sobre su respuesta estructural en condiciones de servicio y en situación próxima al agotamiento. En consecuencia, no existen modelos simplificados de capacidad última que permitan diseñar esta tipología de vigas. Con la intención de cubrir tal laguna, se ha realizado el presente trabajo de investigación, el cual tiene como principal objetivo desarrollar un modelo de capacidad última de vigas de inercia variable de alma esbelta, frente a esfuerzo cortante y frente a la interacción del esfuerzo cortante con el momento flector. El modelo desarrollado de capacidad última a cortante de vigas de inercia variable de alma esbelta ha sido obtenido en base a la teoría del campo diagonal de tracciones, considerando la capacidad precrítica y postcrítica del panel de alma, y mediante la modelación, con el código numérico Abaqus, de un prototipo estructural. La interacción esfuerzo cortante-momento flector en vigas de inercia variable de alma esbelta se ha resuelto a través de la difinición de un diagrama de interacción cortante reducido-momento flector. Dicho diagrama permite obtener de forma ingenieril, sencilla y precisa, la envolvente de esfuerzos que agotan dicho tipo de vigas armadas. Los resultados obtenidos con el modelo de capacidad última a cortante y el diagrama de interacción cortante reducido-momento flector propuesto se han comparado con resultados derivados de análisis numéricos realizados y presentados en este trabajo y con resultados experimentales, derivados de estudios realizados por otros autores. El análisis comparativo llevado a cabo permite apreciar la gran bondad en el ajuste de los resultados del modelo, con respecto a los resultados numéricos y experimentales, y permite concluir que se cuenta con una herramienta rigurosa, precisa y muy útil para el dimensionamiento y verificacion de vigas armadas de inercia variable de alma esbelta solicitadas a esfuerzo cortante e interacción cortante-momento flector.