En este trabajo se presenta una propuesta para mejorar la enseñanza de estructuras de los alumnos de las facultades de arquitectura del país. El título abarca un tema muy amplio que no será tratado en toda su extensión en esta tesis, por razones de tiempo y dedicación. Sin embargo, será un punto de partida para seguir trabajando en la implementación de todos los cursos de estructuras, necesarios en la formación de los alumnos de arquitectura, a través de una metodología adecuada al perfil del arquitecto egresado. / Tesis

Se define el Hormigón Autocompactante (HAC) como un hormigón muy fluido, que se compacta bajo su propio peso, capaz de rellenar todos los rincones del encofrado, pasando entre las armaduras, y presentando suficiente cohesión para evitar que se produzca la segregación del árido grueso o el sangrado. Así se consigue una puesta en obra fácil, pudiciendo aplicarse en situaciones antes imposibles. La idea original de este tipo de hormigón fue propuesta por Okamura (1986) con la intención de solucionar los problemas de durabilidad en las estructuras de hormigón armado, que se habían detectado y que se atribuían a una disminución en los niveles de calidad de mano de obra especializada para la ejecución de los procesos de compactación. El objetivo era crear un producto que garantizase la compactación, sin que el factor humano fuera una variable capaz de afectar al producto final. El estudio y utilización de los hormigones autocompactantes (HAC) han tenido una tendencia creciente desde la propuesta inicial. Mayor rapidez y menor demanda de personal en el proceso del hormigonado, la posibilidad de fabricar elementos de formas muy difíciles o muy armadas y el ahorro energético unido a la mejora de las condiciones de trabajo debido a la reducción del ruido en el proceso de compactación son algunas de las ventajas de su utilización. En este sentido, se ha dado inicio a la investigación de los hormigones autocompactantes en el Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Civil de la Universidad Politécnica de Valencia realizando una revisión de la literatura científica sobre toda la materia, centrándose, sobretodo en los métodos de dosificación y ensayos utilizados para caracterizar este tipo de hormigón en estado fresco y endurecido. Con la intención de sacar más rendimiento a la hora de dosificar los hormigones autocompactantes se ha propuesto la utilización de modelos de ensayo en tamaño reducido para realizar los ajustes de dosificación y caracteriz / Rigueira Victor, JW. (2008). Estudio de la sensibilidad e influencia de la composición en las propiedades reológicas y mecánicas de los hormigones autocompactantes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1979

El correo diseño de las longitudes de anclaje es un elemento básico y fundamental en el diseño de estructuras de hormigón armado, no sólo por obvias razones mecánicas, sino también, porque en muchas ocasiones, dichas longitudes condicionan las dimensiones geométricas de los elementos estructurales. Para ello, es necesario el conocimiento en profundidad de los mecanismos de transmisión de tensiones entre el acero y el hormigón en el que están embebidas las armaduras, mecanismo conocido con el nombre de adherencia. En numerosas circunstancias el anclaje de las armaduras pasivas se realiza en zonas con presencia de fuertes compresiones transversales que, de acuerdo con las experimentaciones llevadas a cabo, mejoran notablemente las condiciones adherentes de las armaduras pasivas. Esta situación es habitual en la zona de anclaje en el extremo de vigas, bajo la carga aplicada en ménsulas cortas o el anclaje de armaduras en encepados de pilotes. Todos estos ejemplos corresponden a nudos CTT (compresión-comprensión-tracción) en los que la compresión transversal está muy relacionada con el ángulo de inclinación de las bielas comprimidas que se producen en esas regiones D. Sin embargo, esta circunstancia ventajosa no es tenida en cuenta en las expresiones numéricas que permiten calcular las longitudes de anclaje incluidas en la EHE. Por otra parte, son escasas las investigaciones en las que se considera la presión transversal como un parámetro y la mayor parte de éstas están encaminadas a la obtención de curvas (...), para lo cual se emplean configuraciones de ensayo que no reproducen condiciones reales. Por todo ello, se solicitó y fue concedido por el Ministerio de Ciencia y Tecnología en el año 2004 un proyecto de investigación titulado "Estudio teórico-experimental del anclaje transversal" cuyo objetivo fundamental es analizar las condiciones de anclaje de las armaduras en regiones D sometidas a compresiones transversales, tanto de forma experimental como numérica. E / Delgado Bueno, MC. (2008). Modelización numérica del comportamiento adherente acero-hormigón en presencia de compresión transversal [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2924

El hormigón reforzado con fibras de acero (SFRC) resulta de la acción de adicionar, al hormigón tradicional, fibras relativamente cortas que se distribuyen aleatoriamente. Las consecuencias estructurales de la adición de fibras de acero al hormigón, se manifiestan principalmente en estado fisurado, dotando al hormigón de una capacidad de resistencia residual y una rotura más dúctil. El comportamiento del SFRC y la determinación de sus propiedades mecánicas ha sido ampliamente estudiado en ensayos a corto plazo, pero la capacidad de garantizar estas propiedades a lo largo del tiempo no se ha estudiado en profundidad. Así, actualmente existe poco conocimiento sobre la fuencia baja solicitaciones a flexión del SFRC en estado fisurado. Se ha realizado una revisión de la literatura científica, estructurada de la siguiente forma: - Primero, una introducción a los hormigones reforzados con fibras (FRC), ahondando principalmente en los SFRC: componentes, elaboración, características mecánicas y ensayos para su caracterización. - Después, se hace una introducción al fenómeno de fluencia en general y en los SFRC, se presentan los resultados de los estudios más afines, las variables empleadas, los métodos de ensayo y se comentan los modelos de predicción de deformaciones diferidas a flexión. Partiendo de la falta de una metodología y equipo de ensayo estandarizado para evaluar la fluencia a flexión del SFRC en estado fisurado, se ha definido una metodología y diseñado un ensayo para evaluar este fenómeno. Se ha verificado la viabilidad de la aplicación del ensayo diseñado, siendo una destacable aportación que permitirá profundizar en el estudio de la fluencia a flexión del SFRC en estado fisurado. Se ha desarrollado un programa experimental para analizar la fluencia a flexión del SFRC en estado fisurado, variando el tipo de hormigón, tipo y contenido de fibras, la abertura previa de fisura y los niveles de carga aplicados. / Arango Campo, SE. (2010). FLUENCIA A FLEXIÓN DEL HORMIGÓN REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO (SFRC) EN ESTADO FISURADO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8508

Desde la aparición de los redondos de fibra de vidrio como armado del hormigón, las recomendaciones existentes sobre su uso, están en continua revisión al tratarse de un material innovador en el mundo de la ingeniería. Sin embargo, todos los códigos y guías de diseño existentes de elementos de hormigón armado con redondos de GFRP, no consideran en el diseño la resistencia a compresión de los redondos, al no existir métodos de ensayos contrastados, ni resultados homogéneos en los mismos, despreciándose su contribución debido a su bajo módulo de elasticidad, y a consideraciones económicas injustificables. Esta tesis se centra en definir un método de diseño y cálculo de elementos de hormigón armado con redondos de fibra de vidrio, incluyendo su uso como armadura a compresión, así como su posible resistencia frente al fuego. La tesis presenta una metodología adecuada a una investigación de los elementos de hormigón armado con este tipo de redondos, basándose principalmente en una amplia base experimental. Se realiza una recopilación bibliográfica y una elaboración de un estado del arte de las aplicaciones de los redondos de FRP como armado del hormigón, y de las directrices existentes en cada uno de los códigos o guías vigentes. Tras ello, se recoge el proceso y los resultados de los trabajos experimentales de los ensayos de tracción, compresión, cortante y adherencia ejecutados a las probetas de fibra de vidrio RTHp, con el fin de obtener de sus características mecánicas, para posteriormente lograr su ratificación por el CSIC, a través del Instituto "Eduardo Torroja", dando pie a la comprobación de su uso como armadura a compresión en elementos de hormigón armado. Conocido el comportamiento de los redondos, se elabora unas directrices de diseño para elementos de hormigón armado bajo estados limites, cumpliendo con los preceptos marcados por la EHE-08 con respecto a la compatibilidad de tensiones y deformaciones. / Almerich Chulia, AI. (2011). Diseño, según estados límites, de estructuras de hormigón armado con redondos de fibra de vidrio GFRP [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9744

De acuerdo al continuo progreso en el conocimiento del patrimonio cultural, la realización de modelos digitales 3D orientados a las construcciones históricas se ha convertido en un procedimiento estándar. Asimismo, los diversos ensayos de diagnóstico, conservación y restauración que se realizan en estas estructuras requieren de sistemas de información que permitan una constante actualización y colaboración entre los diferentes involucrados. En este sentido, la integración de esta información semántica con el modelo 3D en un único entorno virtual resulta de gran interés ya que permitiría un manejo unificado de toda la información, siendo las herramientas brindadas por el Building Information Modeling (BIM) las más adecuadas. El objetivo de la presente tesis es proponer la metodología SHBIM como una herramienta que permita una documentación totalmente digital del estado de conservación estructural de edificaciones patrimoniales. El procedimiento inicia con la recolección de información en campo (e.g. escaneo láser, fotogrametría aérea, ensayos termográficos, ensayos sónicos, entre otros) para crear modelos digitales 3D en un entorno BIM. Se emplea modelado paramétrico y modelado semi-automático mediante programación gráfica para generar geometrías complejas como bóvedas y rellenos. Una vez generado el modelo 3D, se añade la información de diagnóstico de manera gráfica y textual. Se modelan patologías estructurales como elementos sólidos de espesor muy delgado que se adaptan a superficies curvas como bóvedas y cornisas. Además, la información textual del estado de conservación, procedimientos de restauración y resultados de ensayos no destructivos se ingresa como parámetros en cada elemento del modelo 3D, lo que permite generar mapas de daño de manera automática por medio de filtros de visualización. La metodología S-HBIM se valida en la iglesia de la Compañía de Jesús en Cusco, Perú. Los resultados muestran que es posible integrar información tanto geométrica como semántica en un único entorno virtual 3D. Asimismo, se observa que las herramientas BIM también son aplicables a estructuras patrimoniales, y otorgan gran ventaja visual, de almacenamiento y gestión de la información respecto a métodos de representación 2D tradicionales. La metodología S-HBIM permite el desarrollo de un procedimiento estándar para el reporte de resultados en estudios de diagnóstico estructural de edificaciones existentes, así como la creación de repositorios digitales para un manejo ordenado de información dentro del marco de la evaluación y diagnóstico estructural de edificaciones patrimoniales.

El monitoreo de salud estructural (SHM, por sus siglas en inglés) está adquiriendo una importancia cada vez mayor en el campo de la ingeniería estructural, ya que permite realizar una evaluación continua del desempeño estructural de una construcción. Esto es posible a través de la identificación de daño en tiempo real cuando se monitorean parámetros sensibles, como las propiedades dinámicas, ya que están íntimamente relacionadas con las propiedades físicas de la estructura. Este conocimiento permite una toma de decisiones más rápida y efectiva en cuanto a mantenimiento e intervención de construcciones existentes, ayudando a su preservación. Además, cobra vital importancia en el caso de la conservación de construcciones históricas al ser un método no destructivo y poco invasivo que brinda un conocimiento esencial para la evaluación de las mismas. Debido a que el Perú cuenta con un amplio número de construcciones de adobe, que representan su patrimonio cultural e histórico y tienen una gran importancia económica por el turismo que generan, necesitan técnicas modernas e innovadoras para su mantenimiento y conservación. La presente investigación desarrollará un conjunto de metodologías capaces de detectar y localizar daño en estructuras de tierra mediante el monitoreo dinámico de vibraciones ambientales. Esto se realizará mediante la instrumentación de las construcciones usando acelerómetros de alta sensibilidad que permitan extraer de manera continua las propiedades dinámicas a partir de vibraciones sin necesidad de fuentes controladas de excitación. Primero, las metodologías serán validadas utilizando el emblemático caso de estudio del puente Z24, donde se tienen resultados de la identificación de daño. Luego, se aplicarán en una estructura simple consistente en un péndulo invertido de acero, ensayado y dañado progresivamente para comprobar la efectividad y realizar los ajustes necesarios. A continuación, un muro de adobe será ensayado de la misma manera comprobando la aplicabilidad de las metodologías y los problemas que surgen al ser implementadas en una estructura tradicional de adobe. Finalmente, se estudiarán las iglesias de San Pedro Apóstol de Andahuaylillas y San Juan Bautista de Huaro de gran importancia cultural para el país, las cuales han sido instrumentadas con acelerómetros y presentan un sistema de monitoreo a largo plazo. Se estudiará el cambio de sus propiedades dinámicas, y la ocurrencia de un movimiento sísmico cerca de las iglesias durante el tiempo de monitoreo. La conservación de construcciones de adobe presenta actualmente un reto para la ingeniería estructural debido a la falta de códigos de construcción en la época en que se construyeron, el poco conocimiento de los procesos constructivos, la alta variabilidad de sus propiedades mecánicas, y el efecto de fenómenos naturales y ambientales. Es importante notar, además, que las variaciones ambientales de temperatura y humedad afectan considerablemente la respuesta dinámica en estructuras de adobe, constituyendo un importante problema la separación de variaciones causadas por estas y las causadas por daño. El desarrollo de metodologías que permitan superar estos problemas se traducirá en herramientas que contribuyan a la identificación oportuna de daño en construcciones históricas, permitiendo un mantenimiento temprano y ayudando a la conservación de las mismas. / Structural health monitoring (SHM) is becoming increasingly important in the field of structural engineering, since it allows a continuous assessment of the structural performance of a construction. This is possible through the identification of damage in real time when sensitive parameters, such as dynamic properties, are monitored, since they are intimately related to the physical properties of the structure. This knowledge allows for a faster and more effective decision making in terms of maintenance and intervention of existing buildings, helping to preserve them. In addition, it is vitally important in the case of the preservation of historical buildings as it is a non-destructive and non-invasive method that provides essential knowledge for their assessment. Since Peru has a large number of adobe buildings, which represent its cultural and historical heritage and are of great economic importance for the tourism they generate, they need modern and innovative techniques for their maintenance and preservation. The present investigation develops a set of methodologies capable of detecting and locating damage in earthen structures through the dynamic monitoring of environmental vibrations. This is done by instrumenting the constructions using high sensitivity accelerometers that allow to continuously extract the dynamic properties from vibrations without the need of controlled sources of excitation. First, the methodologies will be validated using the emblematic study case of the Z24 bridge, where results of the damage identification are available. Then, they will be applied in a simple structure consisting of an inverted steel pendulum, tested and progressively damaged to check their effectiveness and make the necessary adjustments. Next, an adobe wall will be tested in the same way, checking the applicability of the methodologies and the problems that arise when implemented in a traditional adobe structure. Finally, the churches of San Pedro Apóstol de Andahuaylillas and San Juan Bautista de Huaro, of great cultural importance for the country, will be studied. They have been instrumented with accelerometers and have a long-term monitoring system. The change of its dynamic properties and the occurrence of a seismic movement near the churches during the monitoring time will be studied. The conservation of adobe buildings currently presents a challenge for structural engineering due to the lack of building codes at the time they were built, the little knowledge of the construction processes, the high variability of their mechanical properties, and the effect of natural and environmental phenomena. It is also important to note that the environmental variations of temperature and humidity significantly affect the dynamic response in adobe structures, being an important problem the separation of variations caused by these and those caused by damage. The development of methodologies to overcome these problems will result in tools that contribute to the timely identification of damage in historic buildings, allowing early maintenance and helping to preserve them. / Tesis

El análisis de la respuesta mecánica de piezas alargadas que experimentan grandes desplazamientos y rotaciones constituye un campo en el que se han producido avances significativos en las tres últimas décadas, tanto desde el punto de vista de la formulación de modelos físicos como de la búsqueda de soluciones numéricas. El ámbito de aplicación de este tipo de modelos se separa quizás del abanico de problemas de los que tradicionalmente se ha ocupado la ingeniería civil, aproximándose más a situaciones propias de otras disciplinas, como la aeronáutica, la robótica o la biomecánica. Dentro de la variedad de modelos en una dimensión desarrollados para el análisis no lineal de piezas alargadas, el propuesto por Simó como extensión del trabajo de Reissner es capaz de reproducir rotaciones arbitrariamente grandes de las secciones transversales. Su sencillez conceptual y la potencia de las soluciones numéricas basadas en él lo hanconvertido en referencia obligada y punto de partida de muchas investigaciones recientes. El propio Simó introdujo la denominación de \emph{modelo geométricamente exacto de piezas alargadas} para referirse a él. No obstante, el modelo de Reissner--Simó no está libre de dificultades. Éstas derivan principalmente del tratamiento exacto de las rotaciones, que exige trabajar en un espacio de configuraciones no lineal ni conmutativo. Esta tesis examina los fundamentos del modelo geométricamente exacto y su conexión con la teoría no lineal de la elasticidad. La relación entre variables materiales y espaciales a través de la transformación definida por la rotación de cada sección establece el método de análisis. En un primer paso se ha desarrollado completamente la cinemática del modelo y las ecuaciones de campo en sus dos facetas --material y espacial--, lo que ha permitido sistematizar el proceso deductivo y aportar algunos resultados teóricos novedosos. El análisis del problema desde el punto de vista variacional ha puesto de manifiesto las conexiones / Lázaro Fernández, CM. (2005). Formulación material y espacial del modelo geometricamente exacto de piezas alargadas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1872

Considerar un comportamiento semi-rígido para las uniones permite reducir el dimensionado de las vigas respecto a la solución articulada, ya que al poseer una cierta rigidez a flexión el momento en centro de vano disminuye. Por otro lado, al tratarse de uniones no rigidizadas, el coste de ejecución de las mismas es sensiblemente inferior al de las rígidas. A pesar de las ventajas de este tipo de uniones no se utilizan en la práctica habitual. Hasta hace unos pocos años porque las normas de aplicación sólo incluían criterios para comprobar su resistencia, y más recientemente porque, a pesar de que el anejo J del Eurocódigo 3 permite, a partir de su geometría, determinar la rigidez y resistencia de las uniones semi-rígidas, no establece una estrategia de actuación para el diseño de pórticos con este tipo de nudos. Con el fin de establecerla, y considerando que la máxima reducción en el dimensionado de las vigas corresponde a estructuras de nudos rígidos, esta Tesis plantea analizar las posibilidades prácticas de diseño que ofrecen aquellas uniones no rigidizadas con un comportamiento lo más parecido posible al de las rígidas (uniones con soldadura perimetral directa y uniones atornilladas con chapa frontal extendida). Con este objeto se han calculado más de 1500 pórticos de edificación diseñados con este tipo de uniones considerando su rigidez real (obtenida mediante el método de los componentes) modelizando su comportamiento según las posibles idealizaciones del diagrama Momento-Rotación que establece la norma de referencia, analizando su influencia en la respuesta de la estructura, y verificando su resistencia, para diferentes longitudes de vigas y soportes y distinto número de plantes y vanos, comparando los resultados obtenidos con los de los mismos pórticos diseñados con uniones rígidas o articuladas, con el fin de obtener unas pautas de diseño y rango de validez de las mismas. / Guardiola Víllora, AP. (2007). Comportamiento de los nudos semi-rígidos en estructuras metálicas de edificación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1880

En los últimos años ha habido un interés creciente por todos los temas relacionados con la rehabilitación y refuerzo de estructuras de hormigón armado. El motivo principal por el que se desarrolla este campo de la ingeniería civil es por el inevitable envejecimiento de las estructuras existentes, pero también intervienen otros factores de carácter económico, medioambiental, o las variaciones de normativa provocadas por un mayor conocimiento del medio. El presente trabajo de investigación surge de la necesidad de ampliar el conocimiento del modo de funcionamiento de los soportes de hormigón armado reforzados con angulares y presillas metálicas, al ser uno de los métodos más empleados en nuestro país. El estudio se ha iniciado realizando una revisión de la literatura científica en relación al estado del conocimiento de: - Refuerzo de soportes de hormigón armado. - Ingluencia del confinamiento en el incremento de resistencia a compresión del soporte. Se ha concebido y desarrollado ensayos experimentales que permiten conocer y analizar el modo de comportamiento de los soportes reforzados reniendo en cuenta distintas variables que pueden producirse en su configuración. Tras el análisis de los resultados experimentales, que permite la elaboración de un modelo conceptual de comportamiento, y la comparación con formulaciones existentes hasta la fecha se confirma la necesidad de la elaboración de métodos simplificados más aproximados. Se han propuesto métodos simplificados para el análisis de soportes reforzados con perfiles metálicos empresillados, válidos para su aplicación en el diseño y proyecto de rehabilitación y refuerzo de estructuras de hormigón armado. Igualmente se han definido recomendaciones de diseño y ejecución para obtener la eficiencia óptima de la actuación. Finalmente se ha constatado la viabilidad de la aplicación de los métodos de cálculo simplificados propuestos ampliándose de esta manera el estado de conocimiento del comportamiento de un tramo d / Giménez Carbó, E. (2007). Estudio experimental y numérico de soportes de hormigón armado reforzados con perfiles metálicos sometidos a esfuerzos de compresión simple [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1966