Ingeniero Civil / El hormigón proyectado ha demostrado ser una excelente herramienta en la estabilización de excavaciones que requieren de sostenimiento inmediato. Tal desempeño se debe al aporte de las resistencias a compresión en edades tempranas, las que se consideran desde los primeros minutos hasta las 12 primeras horas. Actualmente en Chile, se utilizan 2 tipos de ensayos estandarizados para medir las resistencias tempranas a compresión, conocidos como ensayo del Penetrómetro y ensayo de la Pistola Hilti. Ambos son ensayos indirectos, es decir, miden una propiedad distinta del hormigón, pero mediante curvas de calibración, dan cuenta de la resistencia efectiva a compresión. Sin embargo, éstas curvas de calibración tienen limitaciones asociadas a las condiciones bajo las cuales fueron proyectadas, las que no necesariamente son representativas para los hormigones proyectados nacionales (cemento, áridos, equipos, etc.). En este contexto, el presente estudio busca implementar y evaluar un equipo de ensayo que permita determinar la resistencia a compresión del hormigón proyectado en edades tempranas de manera directa, para lo que se adapta un diseño basado en estudios realizados en Europa, Norteamérica y Australia, ya que no existe un equipo de ensayo estandarizado. El nuevo método consiste en ensayar, por secciones, una viga prismática a compresión. Para la evaluación de los resultados se realiza una campaña de ensayos comparativa que junto con considerar los ensayos con el equipo en estudio, considera ensayos con Penetrómetro, Pistola Hilti y Testigos. Con ello, se busca generar una curva característica del desarrollo de la resistencia a compresión para una dosificación de hormigón proyectado en particular, a objeto de analizar cómo se relacionan las resistencias del equipo en estudio con las de los ensayos estandarizados. El trabajo concluye que el método en estudio es adecuado para obtener estimaciones de la resistencia a compresión del hormigón proyectado en edades tempranas en un rango de resistencia entre los 10 y los 100 [kgf/cm²]. Ello implica que el nuevo método cubre por completo el rango de aplicabilidad de la Pistola Hilti, y además, que se complementa adecuadamente con la tendencia de resultados del Penetrómetro y los Testigos, cuyos rangos de aplicación, son respectivamente, inferior y superior respecto del rango de resistencia del nuevo método.

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Los soportes de hormigón armado, en general, están sometidos a una ley de momentos flectores no uniforme debido a la existencia de excentricidades desiguales en sus extremos. Además, el empleo de hormigón de alta resistencia en la construcción de estructuras ordinarias está cada vez más extendida, lo que supone la fabricación de soportes más esbeltos. Sin embargo, los ensayos experimentales existentes en la literatura técnica para soportes fabricados con hormigón de alta resistencia y sometidos a excentricidades distintas en los extremos son escasos y centran su estudio en el comportamiento de soportes cortos, fabricados con hormigón convencional y bajo esfuerzos de flexo-compresión recta. Por otra parte, los códigos de diseño, en general, proponen métodos simplificados con la finalidad de predecir la carga de agotamiento de soportes esbeltos sometidos a esfuerzos de flexo-compresión con excentricidades desiguales en sus extremos. Sin embargo, los métodos simplificados han sido contrastados, en su gran mayoría, con soportes fabricados con hormigón convencional. La extrapolación de estos métodos a hormigones de alta resistencia sin un soporte científico y verificación experimental adecuados puede conducir a resultados poco fiables. En la presente tesis doctoral se ha estudiado el comportamiento de 68 soportes esbeltos sometidos a compresión con excentricidades y ángulos de esviaje desiguales en sus extremos, fabricados con hormigón convencional y de alta resistencia. Estos ensayos tienen como objetivo conocer el comportamiento de este tipo de elementos estructurales y además han de servir para poder calibrar modelos numéricos y validar métodos simplificados. La importancia de la investigación se centra en la contribución de aumentar el banco de datos experimentales disponibles con el fin de corroborar los métodos de diseño propuesto por las distintas normativas para soportes de hormigón armado sometidos a este tipo de solicitación. / Da Costa Lino Leite, LC. (2011). Estudio teórico-experimental de soportes esbeltos de hormigón armado sometidos a compresión con excentricidades y ángulos de esviaje desiguales en sus extremos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14178

En los últimos tiempos, el empleo de perfiles tubulares de acero rellenos de hormigón ha experimentado un notable incremento debido a su buen comportamiento, por una parte, estructural, al combinar el efecto del hormigón y del acero trabajando conjuntamente, y por otra, en situación de incendio, al presentar unos elevados tiempos de resistencia al fuego sin necesidad de protección externa. Una extensa revisión del estado actual del conocimiento ha permitido constatar que, si bien el comportamiento frente al fuego de estos perfiles tubulares de acero rellenos de hormigón ha sido investigado en profundidad en las últimas décadas, el número de investigaciones experimentales específicamente diseñadas para evaluar la resistencia al fuego de pilares tubulares circulares de acero esbeltos rellenos de hormigón de alta resistencia sometidos a cargas excéntricas es escaso. Este trabajo de investigación analiza una campaña experimental consistente en el desarrollo de 40 ensayos de resistencia al fuego sobre pilares tubulares circulares de acero esbeltos rellenos de hormigón, tanto de resistencia normal como de alta resistencia, y sometidos a la acción de cargas centradas y excéntricas, con el fin de analizar la influencia de estas variables. Así, los parámetros de diseño de este programa experimental son el valor nominal de la resistencia a compresión del hormigón (30 y 90 MPa), el tipo de hormigón de relleno (en masa, reforzado con armaduras de acero y reforzado con fibras de acero), el nivel de carga (20 y 40%) y la excentricidad de la carga (0, 20 y 50 mm). Todos los pilares ensayados tienen una longitud total de 3180 mm y un diámetro exterior de 159 mm, siendo el espesor de la pared del tubo de acero de 6 mm. Como condiciones de contorno se considera empotrado el extremo inferior de cada pilar y articulado el superior, siendo el valor de la esbeltez relativa a temperatura ambiente de los pilares superior a 0,5 en todos los casos analizados. Finalmente, los resultados obtenidos en los ensayos experimentales se comparan con las previsiones de diferentes métodos de cálculo simplificado propuestos por la normativa vigente a nivel internacional con el fin de validar la precisión de estos métodos, confirmando que el Eurocódigo 4 proporciona predicciones inseguras para pilares circulares esbeltos CFT sometidos a cargas centradas y excesivamente conservadoras cuando la carga es excéntrica. / Moliner Besalduch, V. (2014). Análisis experimental de la resistencia al fuego de pilares tubulares circulares de acero esbeltos rellenos de hormigón [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/35327