[EN] MODERN TOWN PLANNING IN CITY RECOMPOSITION This thesis examines the influence that the modern town planning doctrine has had on interventions in consolidated urban areas. Since its biggest repercussion, dissemination and practice has materialised in new areas projects, this PhD intends to analyse the significance and results of its application in the existing city. A modernity doctrine sources review has been made focussing on theories and proposals of medium size interventions on consolidated urban areas in order to summarise the modern town planning characteristics. To study the topic from a realistic perspective, several projects built during the two first thirds of the 20th century Europe have been studied. It is by no means a complete inventory of all projects constructed during this period that belong to this doctrine. Three European cities have been chosen where decisive interventions to their central areas have taken place, apparently following modernity parameters. These are Rotterdam, Stockholm and London where the Lijnbaan, Hotörgscity and Barbican projects can be found, respectively. We believe the biggest challenge an urban project faces is the creation of a central area that functions both as an important activity centre and as a representative place for its citizens. We have tried to analyse the abilities and resources of modern town planning to satisfy the complicated requirements of these areas. Other projects have been studied in parallel to complement this work. These are not interventions in central areas, but in city consolidated areas. They are mainly residential areas we consider relevant to add to complete the empirical vision of urban recomposition. An unavoidable corollary, the loss of modern models is claimed. Different projects are described, where from destructive attitudes, the historic legacy of important modernity examples are put in danger replacing them by postmodern hybrids. / [ES] EL URBANISMO MODERNO EN LA RECOMPOSICIÓN DE LA CIUDAD Esta tesis se centra en la investigación de la influencia que ha tenido la doctrina del urbanismo moderno en las intervenciones sobre tejidos urbanos consolidados. Desde el conocimiento de que su mayor repercusión, difusión y puesta en práctica se ha materializado en proyectos de nuevas áreas, esta tesis trata de analizar el alcance y los resultados que ha tenido su aplicación sobre la ciudad existente. Para el desarrollo del trabajo se ha realizado un repaso de las fuentes doctrinales de la modernidad incidiendo en todo lo referente a teorías y propuestas realizadas de intervenciones de escala intermedia sobre tejidos urbanos consolidados para tratar de concretar una serie de características que nos aproximen a definir el urbanismo moderno. Para estudiar el tema desde una vertiente más real se han estudiado varios proyectos construidos en la Europa de los dos primeros tercios del siglo XX, pero sin la pretensión de realizar un inventario exhaustivo de todos los proyectos realizados en ese periodo que puedan adscribirse a estas fórmulas de construcción de la ciudad. Con este fin, se han elegido tres ciudades europeas en las que ha habido actuaciones determinantes para el desarrollo de sus áreas centrales aparentemente fieles a los parámetros de la modernidad: Róterdam, Estocolmo y Londres, donde se inscriben los proyectos del Lijnbaan, Hotörgscity y el Barbican. Pensamos que el mayor reto al que se puede enfrentar un proyecto urbano es el de configurar un área de centralidad capaz de acoger un foco de actividad importante que constituya además un lugar representativo para los ciudadanos. En este sentido, hemos tratado de analizar las capacidades y los recursos del urbanismo moderno para satisfacer los requerimientos que la complejidad de estas áreas aporta. Para complementar el trabajo se han estudiado en paralelo otros ejemplos de intervenciones que, sin inscribirse en áreas centrales, se construyen sobre zonas consolidadas en las ciudades estudiadas. Se trata fundamentalmente de áreas residenciales que consideramos oportuno añadir para completar esa visión empírica de la recomposición de tejidos urbanos pero con diferentes usos. Como corolario irremediable se denuncia la pérdida de referentes modernos y se describen distintos proyectos que, a partir de actitudes destructivas, ponen en peligro el legado histórico de importantes ejemplos de la modernidad sustituyéndolos por híbridos postmodernos. / [CA] L'URBANISME MODERN EN LA RECOMPOSICIÓ DE LA CIUTAT Aquesta tesi se centra en la investigació de la influència que ha tingut la doctrina de l'urbanisme modern en les intervencions sobre teixits urbans consolidats. Sabent que la major repercussió, difusió i posada en pràctica que ha tingut s'ha materialitzat en projectes d'àrees noves, aquesta tesi tracta d'analitzar l'abast i els resultats que ha tingut aplicar-lo sobre la ciutat que hi ha. Per a desenvolupar el treball s'ha fet un repàs de les fonts doctrinals de la modernitat incidint en les teories i les propostes realitzades d'intervencions d'escala intermèdia sobre teixits urbans consolidats, per a tractar de concretar una sèrie de característiques que ens acosten a definir l'urbanisme modern. Per a estudiar la qüestió des d'un vessant més real s'han estudiat diversos projectes construïts a l'Europa dels dos primers terços del segle XX, però sense pretendre un inventari exhaustiu de tots els projectes duts a terme en el període citat que poden adscriure's a aquestes fórmules de construcció de la ciutat. Amb aquesta pretensió s'han triat tres ciutats europees en què hi ha hagut actuacions determinants per al desenvolupament de les seues àrees centrals aparentment fidels als paràmetres de la modernitat: Rotterdam, Estocolm i Londres, on s'inscriuen els projectes del Lijnbaan, Hötorgscity i el Barbican. Pensem que el major repte a què es pot enfrontar un projecte urbà és el de configurar una área de centralitat capaç d'acollir un focus d'activitat important que constituïsca, a més, un lloc representatiu per als ciutadans. En aquest sentit hem tractat d'analitzar les capacitats i els recursos de l'urbanisme modern per a satisfer els requeriments que la complexitat d'aquestes àrees aporta. Per a complementar el treball s'han estudiat en paral·lel altres exemples d'intervencions que, malgrat que no s'inscriuen en àrees centrals, es construeixen sobre zones consolidades en les ciutats estudiades. Es tracta fonamentalment d'àrees residencials que hem considerat oportú afegir per a completar una visió empírica de la recomposició de teixits urbans però amb usos diferents. Com a corol·lari irremeiable es denuncia la pèrdua de referents moderns i es descriuen diversos projectes que, a partir d'actituds destructives, posen en perill el llegat històric d'exemples importants de la modernitat i els substitueixen per híbrids postmoderns. / Aguilar Alonso, MD. (2015). EL URBANISMO MODERNO EN LA RECOMPOSICIÓN DE LA CIUDAD [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59458

[EN] The role of infrastructures in boosting the economic growth of the regions is widely recognized. In many cases, an infrastructure is selected by subjective reasons. Selection of the optimal infrastructure for sustainable economic development of a region should be based on objective and founded reasons, not only economical, but also environmental and social. In this paper is developed such selection through a hybrid method based on Delphi, analytical hierarchy process (AHP), and VIKOR (from Serbian, VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje). To do this, a panel of experts assesses both the infrastructures and the drivers for their selection. The method lets us to verify the consistency of answers from experts. In our case, AHP obtains preference values for each infrastructure using the eigenvector method. Meanwhile, the VIKOR method evaluates whether the proposed is the one that best fits the prevailing view, minimizing the regret to the most separate opinions. Thus, for La Costera (Spain), the region under study, this research work concludes that the thematic route is the optimal infrastructure. / [ES] El papel de las infraestructuras en el impulso del crecimiento económico de las regiones es ampliamente reconocido. En muchos casos, una infraestructura es seleccionada por razones subjetivas. La selección de la infraestructura óptima para el desarrollo sostenible de una región debería basarse en razones objetivas y justificadas, y no sólo económicas, sino también ambientales y sociales. En esta tesis doctoral se desarrolla tal selección a través de un método híbrido basado en Delphi, el Proceso Analítico Jerárquico (AHP) y VIKOR (del serbio, VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje). Para ello, un panel de expertos evalúa tanto las infraestructuras como los criterios para su selección. El método permite verificar la consistencia de las respuestas de los expertos. En nuestro caso, AHP proporciona valores de preferencia para cada infraestructura usando el método del autovector. Por su parte, el método VIKOR evalúa si la infraestructura propuesta es la que mejor se ajusta a la opinión predominante, minimizando la pena de las opiniones más divergentes. Así, para la comarca de La Costera, la región en estudio, esta tesis concluye que la ruta temática es la infraestructura óptima. / [CA] El paper de les infraestructures en l'impuls del creixement econòmic de les regions és àmpliament reconegut. En molts casos, una infraestructura és seleccionada per raons subjectives. La selecció de la infraestructura òptima per al desenrotllament sostenible d'una regió hauria de basar-se en raons objectives i justificades, i no sols econòmiques, sinó també ambientals i socials. En esta tesi doctoral es desenrotlla tal selecció a través d'un mètode híbrid basat en Delphi, el Procés Analític Jeràrquic (AHP) i VIKOR (del serbi, VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje). Per a això, un panell d'experts avalua tant les infraestructures com els criteris per a la seua selecció. El mètode permet verificar la consistència de les respostes dels experts. En el nostre cas, AHP proporciona valors de preferència per a cada infraestructura usant el mètode de l'autovector. Per la seua banda, el mètode VIKOR avalua si la infraestructura proposada és la que millor s'ajusta a l'opinió predominant, minimitzant la pena de les opinions més divergents. Així, per a la comarca de la Costera, la regió en estudi, esta tesi conclou que la ruta temàtica és la infraestructura òptima. / Juan García, F. (2015). Evaluación de infraestructuras para el impulso sostenible de la comarca de la costera [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59522

[EN] The combination of different materials to form a single structural member to take profit of their individual good characteristics is a successfully established practice in building industry. In concrete filled tubular columns (CFT) the combined action of steel and concrete results in many positive attributes at ambient temperature: high load-bearing capacity with smaller cross-section size, aesthetics, high stiffness and ductility and reduced construction cost. In the last decades, the use of CFT columns in building industry, especially in high-rise buildings, has increased not only because of their positive characteristics at room temperature, but also for their inherent high fire resistance. Besides, CFT sections are greatly versatile given that they admit different types of concrete infill such as plain concrete, bar-reinforced concrete or fiber reinforced concrete; and also a wide variety of shapes. Although the more commonly used shapes are circular, and rectangular, new configurations and shapes are continuously appearing together with innovative materials. The ambient temperature behavior of CFT columns has been deeply studied and, in turn, the investigations dealing with their fire behavior have increased. For its structural analysis, the column can be considered as an isolated member or as a column integrated in a structure interacting with other structural members. The review of the state of the art in the area of CFT columns in fire carried out in the framework of this thesis has pointed out that most works cover the fire response of isolated members and that the existing studies on columns within frames differ in their proposals and conclusions. In this thesis, the fire response of CFT columns is analyzed by means of a fiber beam element model. First, a realistic cross-sectional thermal model is implemented to be integrated in the thermo-mechanical model developed whose accuracy is validated against experimental results after its calibration. Parametric studies are carried out with the aim of investigating the main factors affecting the problem and developing a simple calculation method based on Eurocode 4 and using the concept of equivalent concrete core cross-section. Finally, given the reduced computational cost of the fiber model, the effects of axial and rotational restraint in the fire response of CFT columns are investigated by integrating the heated CFT column within a frame. A parametric analysis is performed in order to draw conclusions about this interaction and contrast the current code provisions. The scope of this thesis is limited to circular CFT columns subjected to concentric axial loads. / [ES] Combinar diferentes materiales en un único elemento estructural para aprovechar las fortalezas individuales de cada uno es una práctica consolidada con éxito en el sector de la construcción. En los pilares tubulares de acero rellenos de hormigón (CFT) la acción conjunta del acero y el hormigón presenta muy buenas cualidades a temperatura ambiente: alta capacidad de carga con secciones pequeñas, buena apariencia, alta rigidez y ductilidad y bajo coste de puesta en obra. En las últimas décadas, el uso de pilares CFT en el sector de la construcción, especialmente en edificios de gran altura, ha aumentado no solo debido a sus buenas características a temperatura ambiente sino también por su inherente alta resistencia al fuego. Además, las secciones de pilares CFT son muy versátiles ya que admiten diferentes tipos de relleno, como hormigón en masa, con armaduras o reforzado con fibras; y también una amplia variedad de formas. Aunque los perfiles tubulares más usados son los circulares y rectangulares, nuevas configuraciones están continuamente en desarrollo junto con nuevos materiales. El comportamiento de los pilares CFT a temperatura ambiente ha sido ampliamente estudiado y, a su vez, las investigaciones sobre su comportamiento a fuego han aumentado. Para su análisis estructural, el pilar puede ser considerado como un elemento aislado o como un elemento integrado en una estructura que interactúa con otros elementos estructurales. La revisión del estado del arte en el área de los pilares CFT sometidos a fuego llevado a cabo en el marco de esta tesis ha puesto de manifiesto que la mayoría de los trabajos cubren la respuesta a fuego de elementos aislados y que los estudios existentes sobre pilares en estructuras difieren en sus propuestas y conclusiones. En esta tesis, la respuesta a fuego de pilares CFT se analiza por medio de un modelo de elementos viga con integración por fibras. En primer lugar, se implementa un modelo térmico realista para ser integrado en el modelo termo-mecánico desarrollado cuya precisión se valida con resultados experimentales después de ser calibrado. Un estudio paramétrico se lleva a cabo con el objeto de estudiar los principales factores que afectan al problema y desarrollar un modelo simplificado de cálculo basado en el Eurocódigo 4 Parte 1-1 y que emplea el concepto de sección equivalente del núcleo de hormigón. Finalmente, dado el reducido coste computacional del modelo de fibras, se investigan los efectos de la restricción axial y rotacional en la respuesta frente al fuego de los pilares CFT integrando la columna expuesta a fuego dentro de una subestructura. Se ejecuta un estudio paramétrico para extraer conclusiones sobre esta interacción y contrastar las prescripciones de la normativa actual. El alcance de esta tesis queda limitado a pilares CFT sin protección externa, de sección circular y sometidos a carga axial centrada. / [CA] Combinar distints materials en un únic membre estructural per a aprofitar les fortaleses individuals de cada u és una pràctica consolidada amb èxit en el sector de la construcció. En els pilars tubulars d'acer omplerts de formigó (CFT) l'acció conjunta de l'acer i el formigó presenta molt bones qualitats a temperatura ambient: alta capacitat de càrrega amb seccions xicotetes, bona aparença, alta rigidesa i ductilitat i baix cost de posada en obra. En les últimes dècades, l'ús de pilars CFT en el sector de la construcció, especialment en edificis de gran altura, ha augmentat no sols degut a les seues bones característiques a temperatura ambient, sinó també per la seua inherent alta resistència al foc. A més, les seccions de pilars CFT són molt versàtils, doncs admeten distints tipus de farcit, com formigó en massa, amb armadures o reforçat amb fibres; i també una àmplia varietat de formes. Encara que els perfils tubulars més usats són els circulars i rectangulars, noves configuracions estan contínuament en desenvolupament junt amb nous materials. El comportament dels pilars CFT a temperatura ambient ha sigut àmpliament estudiat i, al mateix temps, les investigacions sobre el seu comportament a foc han augmentat. Per a la seua anàlisi estructural, el pilar pot ser considerat com un element aïllat o com un element integrat en una estructura que interactua amb altres elements estructurals. La revisió de l'estat de l'art en l'àrea dels pilars CFT sotmesos a foc, duta a terme en el marc d'aquesta tesi, ha posat de manifest que la majoria dels treballs cobreixen la resposta a foc d'elements aïllats, i que els estudis existents sobre pilars en estructures difereixen en les seues propostes i conclusions. En aquesta tesi, la resposta a foc de pilars CFT s'analitza mitjançant un model d'elements biga amb integració per fibres. En primer lloc, s'implementa un model tèrmic realista per a ser integrat en el model termo-mecànic desenvolupat, i la seua precisió es valida amb resultats experimentals desprès de ser calibrat. Un estudi paramètric es du a terme amb l'objectiu d'estudiar els principals factors que afecten al problema i desenvolupar un model simplificat de càlcul basat en l'Eurocodi 4, Part 1-1 i que empra el concepte de secció equivalent del nucli de formigó. Finalment, tenint en compte el reduït cost computacional del model de fibres, s'investiguen els efectes de les restriccions axial i rotacional en la resposta a foc dels pilars CFT integrant la columna exposada a foc dins d'una subestructura. Un estudi paramètric s'executa per a obtenir conclusions sobre aquesta interacció i contrastar les prescripcions de la normativa actual. L'abast d'aquesta tesi queda limitat a pilars CFT sense protecció externa, de secció circular i sotmesos a càrrega axial centrada. / Ibáñez Usach, C. (2016). FIRE RESPONSE ANALYSIS OF CIRCULAR CONCRETE FILLED TUBULAR COLUMNS AND THE EFFECTS OF AXIAL AND ROTATIONAL RESTRAINTS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/60150 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

[EN] Structural Health Monitoring (SHM) is a discipline that quantitatively assesses the integrity and performance of infrastructures, relying on sensors, and support the development of efficient Maintenance and Rehabilitation (M&R) plans. Optical Multicore Fiber (MCF) Shape Sensors offer an innovative alternative to traditional methods and enable the reconstruction of the deformed shape of structures directly and in real-time, with no need of computation models or visual contact and exploiting all the advantages of Optical Fiber Sensors (OFS) technology. Despite the intense research efforts centered on this topic by research groups worldwide, a comprehensive investigation on the parameters that influence the performance of these sensors has not been conducted yet. The first part of the thesis presents a numerical study that examines the effects of strain measurement accuracy and core position errors on the performance of optical multicore fiber shape sensors in sensing three-dimensional curvature, which is at the basis of shape reconstruction. The analysis reproduces the strain measurement process using Monte Carlo Method (MCM) and identifies several parameters which play a key role in the phenomenon, including core spacing (distance between outer cores and sensor axis), number of cores and curvature measured. Finally, a set of predictive models were calibrated, by fitting the results of the simulations, to predict the sensors performance. Afterward, an experimental study is proposed to evaluate the performance of optical multicore fiber in sensing shape, with particular focus on the influence of strain sensors length. Two shape sensors were fabricated, by inscribing long (8.0 mm) and short (1.5 mm) Fiber Bragg Gratings (FBG) into the cores of a multicore seven-core fiber. Thus, the performance of the two sensors was assessed and compared, at all the necessary phases for shape reconstruction: strain sensing, curvature calculation and shape reconstruction. To conclude, an innovative approach, based on the Saint-Venant's Torsion Theory, is presented to determine the twisting of multicore fiber and to compensate the errors due to twisting during shape reconstruction. The efficiency of the theoretical approach was then corroborated performing a series of twisting tests on a shape sensor, fabricated by inscribing FBGs sensors into an optical spun multicore seven-core fiber. The investigation of the mechanical behavior of multicore optical shape sensors has synergically involved diverse disciplines: Solid Mechanics, Photonics, Statistics and Data Analysis. Such multidisciplinary research has arisen from the prolific cooperation between the Institutes of the Institute of Science and Technology of Concrete (ICITECH) and the Institute of Telecommunications and Multimedia Applications (iTEAM) - Photonics Research Labs (PRL) - of Universitat Politècnica de València (UPV), in addition to valuable collaboration with other members of the European ITN-FINESSE project, to which this work belongs. This research work aims to enhance the performance optical multicore fiber shape sensors and support the development of new sensor geometries, with great potential for structural health monitoring applications. / [ES] La Monitorización de la Salud Estructural (MSE) evalúa cuantitativamente la integridad y el comportamiento de las infraestructuras y permite desarrollar planes eficaces de Mantenimiento y Rehabilitación (M&R), utilizando los datos de los sensores. Sensores de forma basados en fibra óptica multinúcleo ofrecen una alternativa a los métodos tradicionales y permiten la reconstrucción de la deformada de estructuras de forma directa y en tiempo real, sin necesidad de modelos de cálculo o contacto visual y con todas las ventajas de la tecnología de los Sensores de Fibra Óptica (SFO). A pesar de los grandes esfuerzos en la investigación centrada en este tema por parte de los grupos de investigación de todo el mundo, todavía no se ha realizado una investigación exhaustiva que estudie los parámetros que influyen en el comportamiento de estos sensores. En la primera parte de la tesis se presenta un estudio numérico en el que se examinan los efectos de la precisión de la medición de la tensión y los errores de posición del núcleo en el comportamiento de los sensores de forma basados en fibra óptica multinúcleo para definir la curvatura tridimensional, que es la base de la reconstrucción de la forma. El análisis reproduce el proceso de medición de la tensión utilizando el método de Monte Carlo (MC) e identifica una serie de parámetros que desempeñan un papel en el proceso, entre ellos la separación del núcleo (distancia entre los núcleos exteriores y el eje del sensor), el número de núcleos y la curvatura medida. Por último, se calibró un conjunto de modelos de predicción ajustando los resultados de las simulaciones para predecir el comportamiento de los sensores. A continuación, se propone un estudio experimental para evaluar el comportamiento de los sensores de forma basado en fibra óptica multinúcleo, con especial atención en la influencia de la longitud de los sensores de deformación. Se fabricaron dos sensores de forma, inscribiendo Fiber Bragg Gratings (FBG) con longitudes de 8,0 mm y 1,5 mm en los núcleos de una fibra multinúcleo de siete núcleos. Así, se evaluó y comparó el comportamiento de los dos sensores en todas las fases necesarias para la reconstrucción de la forma, incluyendo la medición de la tensión, el cálculo de la curvatura y la reconstrucción de la forma. Para concluir, se presenta un enfoque innovador, basado en la Teoría de la Torsión de Saint-Venant, para determinar la torsión de la fibra multinúcleo y compensar los errores debidos a la torsión durante la reconstrucción de la forma. La eficiencia del enfoque teórico fue verificada realizando una serie de pruebas de torsión en un sensor de forma, fabricado inscribiendo los sensores de FBGs en una fibra óptica multinúcleo torcida y siete núcleos. La investigación del comportamiento mecánico de los sensores ópticos de forma multinúcleo ha involucrado sinérgicamente diversas disciplinas: Mecánica del sólido, Fotónica, Estadística y Análisis de datos. Esta investigación multidisciplinaria ha surgido de la prolífica cooperación entre el Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) y el Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) - Laboratorio de Investigación Fotónica (LIF) - de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), además de la valiosa colaboración con otros miembros del proyecto europeo ITN-FINESSE, al que pertenece este trabajo. Este trabajo de investigación puede permitir mejorar el comportamiento de los sensores de forma basados en fibra óptica multinúcleo y apoyar el desarrollo de nuevas geometrías de sensores, con un gran potencial para aplicaciones de control de la salud estructural. / [CA] Structural Health Monitoring (SHM) avalua quantitativament la integritat i el comportament de les infraestructures i permet desenrotllar plans eficaços de Maintenance and Rehabilitation (M&R), utilitzant les dades dels sensors. Optical Multicore Fiber (MCF) Shape Sensors oferixen una alternativa als mètodes tradicionals i permeten la reconstrucció de la forma de la deformació de les estructures de forma directa i en temps real, sense necessitat de models de càlcul o contacte visual i amb tots els avantatges de l'Optical Fiber Sensors (OFS) Technology. A pesar dels grans esforços en la investigació centrada en aquest tema per part dels grups d'investigació de tot el món, encara no s'ha realitzat una investigació exhaustiva que estudie els paràmetres que influïxen en el comportament d'aquestos sensors. En la primera part de la tesi es presenta un estudi numèric en què s'examinen els efectes de la precisió del mesurament de la tensió i els errors de posició del nucli en el comportament dels sensors de forma basats en fibra òptica multinucli per a definir la curvatura tridimensional, que és la base de la reconstrucció de la forma. L'anàlisi reproduïx el procés de mesurament de la tensió utilitzant el mètode de Monte Carlo (MC) i identifica una sèrie de paràmetres que exercixen un paper en el procés, entre ells la separació del nucli (distància entre els nuclis exteriors i l'eix del sensor), el nombre de nuclis i la mesura de la curvatura. Finalment, es va calibrar un conjunt de models de predicció ajustant els resultats de les simulacions per a predir el comportament dels sensors. A continuació, es proposa un estudi experimental per a avaluar el comportament dels sensors de forma basat en fibra òptica multinucli, amb especial atenció en la influència de la longitud dels sensors de deformació. Es van fabricar dos sensors de forma, inscrivint Fiber Bragg Gratings (FBG) amb longituds de 8,0 mm i 1,5 mm en els nuclis d'una fibra multinucli de set nuclis. Així, es va avaluar i es va comparar el comportament dels dos sensors en totes les fases necessàries per a la reconstrucció de la forma, incloent el mesurament de la tensió, el càlcul de la curvatura i la reconstrucció de la forma. Per a concloure, es presenta un enfocament innovador, basat en la Teoria de la Torsió de Saint-Venant, per a determinar la torsió de la fibra multinucli i compensar els errors deguts a la torsió durant la reconstrucció de la forma. L'eficiència de l'enfocament teòric va ser verificada realitzant una sèrie de proves de torsió en un sensor de forma, fabricat inscrivint els sensors de FBGs en una fibra òptica de set nuclis de filat múltiple. La investigació del comportament mecànic dels sensors òptics de forma multinucli ha involucrat sinèrgicament diverses disciplines: Mecànica del sòlid, Fotónica, Estadística i Anàlisi de dades. Aquesta investigació multidisciplinària ha sorgit de la prolífica cooperació entre l'Institut de Ciència i Tecnologia del Formigó (ICITECH) i l'Institut de Telecomunicacions i Aplicacions Multimèdia (iTEAM) - Laboratori de investigación fotònica (LIF) - de la Universitat Politècnica de València (UPV), a més de la valuosa col·laboració amb altres membres del projecte europeu ITN- FINESSE, al qual pertany aquest treball. Aquest treball d'investigació pot permetre millorar el comportament dels sensors de forma basats en fibra òptica multinucli i ajudar al desenrotllament de noves geometries de sensors, amb un gran potencial per a aplicacions de control de la salut estructural. / Floris, I. (2020). Optical Multicore Fiber Shape Sensors. A numerical and experimental performance assessment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/148715

[EN] Several efforts have been made in experimental and theoretical research about shear to understand all the variables that influence the phenomenon. Nowadays, however, due to its complexity, the shear performance of structural concrete elements, especially those without any traditional transversal reinforcement, continue with no clear explanation of the problem. Uncertainty about the problem grows when new variables like fibres are incorporated into the shear study. Research works have demonstrated the effectiveness of steel fibre in improving the mechanical properties of concrete elements. Experimental results reveal that steel fibres have proven effective in improving shear resistance, and they confer some concrete elements more ductility. In adequate amounts, steel fibres can completely or partially substitute traditional shear reinforcements. This is why international codes have included some requirements to take into account the action of fibres on the shear response of concrete elements. However, most recommendations and requirements for steel fibre-reinforced concrete (SFRC) were originally created. New fibres with different materials properties and shapes, such as macrosynthetic fibres, are now available on the market. These fibres, some of which are made of polypropylene, are an alternative in the construction industry given their properties and final cost. Initially, polypropylene fibres were used to control shrinkage cracking. Nevertheless, in the last decade the chemical industry has created larger fibres with better surface shapes, which allows polypropylene fibres to meet the requirements of international codes so they can be used in structural elements. Within this framework, the present PhD thesis aims to contribute to knowledge about fibre reinforced concrete (FRC), especially to study the effectiveness of polypropylene fibres when used as shear reinforcement. For this purpose, a literature review of the material, polypropylene fibre-reinforced concrete (PFRC) and its structural applications is first carried out. This study also discusses the parameters that affect the shear behaviour of traditional concrete and FRC. In order to evaluate the effectiveness of polypropylene fibres in shear, three experimental campaigns are presented. Each campaign represents a different level of study. The first corresponds to the material level, where the shear behaviour of PFRC is evaluated by push-off specimens. The second level involves studying shear in real scale elements. For this purpose, shear critical slender beams were manufactured and tested. The last level corresponds to real application of polypropylene fibres to act as shear reinforcement. In this campaign, deep hollow core slabs, with real sections and supports conditions, were tested. At each level, the shear behaviour of PFRC was evaluated against control reinforced concrete specimens, which were also tested during each campaign. / [ES] Varias investigaciones experimentales y teóricas han sido realizadas para entender el comportamiento a cortante de elementos de hormigón y sus variables. Sin embargo, hoy en día debido a la complejidad del tema, el comportamiento a cortante de elementos de hormigón armado y en especial aquellos que no tienen refuerzo transversal, continúan sin tener una explicación clara. Por otro lado, esta complejidad del cortante aumenta cuando nuevas variables, como las fibras, se incorporan al estudio. Investigaciones han demostrado la efectividad de las fibras de acero para mejorar las propiedades mecánicas de hormigón. Según resultados experimentales, la fibra de acero mejora la resistencia cortante y ductilidad de ciertos elementos. Y en cantidades adecuadas, la fibra puede sustituir total o parcialmente los refuerzos tradicionales de cortante. Es así que varios códigos internacionales han incluido requisitos para tener a las fibras en la respuesta estructural de elementos de hormigón. Sin embargo, estos requerimientos se han creado originalmente para el hormigón reforzado con fibra de acero (Steel fibre-reinforced concrete -SFRC). Nuevas fibras con diferentes materiales y formas, como las fibras macro-sintéticas, han sido introducidas en el mercado. Estas fibras, también llamadas fibras de polipropileno o poliolefina, son una alternativa en la construcción debido a su propiedades y costo final. Inicialmente, las fibras de polipropileno eran usadas únicamente en el hormigón para controlar la fisuración por retracción. Sin embargo, en la última década la industria química ha desarrollado fibras más grandes y con mejores prestaciones de adherencia, que permiten a estas fibras cumplir con requisitos para ser utilizadas estructuralmente. En este contexto, la presente tesis pretende ser una contribución al conocimiento sobre el hormigón reforzado con fibras (Fibre-reinforced concrete - FRC), especialmente en la efectividad de las fibras de polipropileno como refuerzo a cortante. Para esto, primero se realiza un estudio bibliográfico del hormigón reforzado con fibra de polipropileno (PFRC) como material y sus aplicaciones estructurales. Este estudio también tratará sobre los parámetros que afectan el comportamiento a cortante del hormigón tradicional y hormigón reforzado con fibras. Para evaluar la efectividad de las fibras de polipropileno en el cortante, se realizarán tres campañas experimentales. Cada campaña representa un nivel de estudio diferente. El primero es a nivel material en donde se evalúa el comportamiento a cortante a través de especímenes tipo Push-off. El segundo nivel, corresponde al estudio del cortante en elementos a escala real. Para esto se fabrican y ensayan vigas esbeltas críticas a cortante. El último nivel corresponde a una aplicación real de fibras de polipropileno actuando como refuerzo cortante. En esta campaña, se fabrican y ensayan placas alveolares de gran canto con secciones y condiciones de apoyos reales. / [CA] Diverses investigacions experimentals i teòriques han estat realitzades per entendre el comportament a tallant d'elements de formigó i les seues variables. No obstant això, hui en dia a causa de la complexitat del tema, el comportament a tallant d'elements de formigó armat i especialment aquells que no tenen reforç transversal, continuen sense tindre una explicació clara. D'altra banda, aquesta complexitat del tallant augmenta quan noves variables, com les fibres, s'incorporen a l'estudi. Investigacions han demostrat l'efectivitat de les fibres d'acer per a millorar les propietats mecàniques del formigó. Segons resultats experimentals, les fibres d'acer milloren la resistència a tallant i la ductilitat de certs elements. A més, en quantitats adequades, les fibres poden substituir total o parcialment els reforços tradicionals de tallant. És així que diversos codis internacionals han inclòs requisits per a tindre amb compte la resposta estructural de les fibres en els elements de formigó. No obstant això, aquests requeriments s'han creat originalment per al formigó reforçat amb fibres d'acer (Steel fibre-reinforced concrete -SFRC). Noves fibres amb diferents materials i formes, com les fibres macro-sintètiques, han estat introduïdes al mercat. Aquestes fibres, també anomenades fibres de polipropilè o poliolefina, són una alternativa a la construcció a causa de les seues propietats i cost final. Inicialment, les fibres de polipropilè eren usades únicament en el formigó per controlar la fissuració per retracció. No obstant això, en l'última dècada, la industria química ha desenvolupat fibres més grans i amb millors prestacions d'adherència, que permeten a aquestes fibres complir amb requisits per a ser utilitzades estructuralment. En aquest context, la present tesi pretén ser una contribució al coneixement sobre el formigó reforçat amb fibres (Fibre-reinforced concrete - FRC), especialment en l'efectivitat de les fibres de polipropilè com a reforç a tallant. Per això, primer es realitza un estudi bibliogràfic del formigó reforçat amb fibres de polipropilè (PFRC) com a material i les seues plicacions estructurals. Aquest estudi també tractarà sobre els paràmetres que afecten el comportament a tallant del formigó tradicional i del formigó reforçat amb fibres. Per avaluar l'efectivitat de les fibres de polipropilè en el tallant, es realitzaran tres campanyes experimentals. Cada campanya representa un nivell d'estudi diferent. El primer és a nivell material on s'avalua el comportament a tallant a través d'espècimens tipus Push-off. El segon nivell, correspon a l'estudi del tallant en elements a escala real. Per això es fabriquen i assagen bigues esveltes crítiques a tallant. L'últim nivell correspon a una aplicació real de fibres de polipropilè actuant com a reforç a tallant. En aquesta campanya, es fabriquen i assagen plaques alveolars de gran cantell amb seccions i condicions de suports reals. / Ortiz Navas, FR. (2020). Effectiveness of polypropylene fibres as shear reinforcement in structural elements [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153147

[ES] En el ámbito de los materiales compuestos o composites para la construcción, el cemento reforzado con fibras de vidrio (GRC, del inglés glass fiber reinforced cement) es el más extensamente utilizado, por sus excelentes propiedades mecánicas (resistencia a flexión y tenacidad). Sin embargo, la durabilidad de estos composites se ha demostrado crítica, y es necesario proponer alternativas. Las fibras usadas, de carácter álcali-resistente (fibras AR, formadas por agrupación de filamentos), son atacadas por el medio agresivo que impone el cemento hidratado. Una alternativa interesante, desde el punto de vista tecnológico, es la incorporación de materiales cementantes suplementarios de carácter puzolánico. El objetivo del presente trabajo es estudiar la influencia de las diferentes adiciones activas en morteros de GRC, observando el comportamiento de los elementos constitutivos del material en condiciones normales de curado, y también al ser sometidos a procesos de envejecimiento controlado. Asimismo, se analiza el comportamiento de los nuevos composites sometidos a diferentes medios agresivos, evaluando la durabilidad y la mejora de los compuestos por medio de la determinación de sus propiedades mecánicas, químicas y físicas. Se han elaborado probetas de GRC a través del procedimiento de premezcla (premix) y se han determinado sus propiedades mecánicas (resistencia a flexión, tenacidad y módulo de elasticidad). Adicionalmente, se han cuantificado las ganancias de resistencia al comparar composites GRC basados en cemento Portland (especímenes control) con otros en los que se ha sustituido hasta el 60% de dicho cemento por adiciones puzolánicas. Al objeto de mejorar la reactividad de las puzolanas, en algunos casos se ha implementado un aumento de su finura a través de la molienda (cenizas volantes molidas, CVm) o de procesos de sonicación (humo de sílice sonicado, HSS). Los especímenes de GRC han sido sometidos a un proceso de envejecimiento (tratamiento en agua a 55ºC durante un período prolongado) y se ha observado un empeoramiento muy importante de la resistencia a flexión y la tenacidad de aquellos que poseen solamente cemento Pórtland como componente cementante. Los composites GRC que contienen cantidades elevadas de puzolana (60% de CVm) o mezclas de puzolanas (50%CVm / 10%HSS, 50%CVm / 10%FCC) presentan una mejora sustancial de las propiedades mecánicas con respecto a los GRC control. La mejora de estos sistemas GRC con elevados porcentajes de puzolanas reactivas se han confirmado a través de estudios físicos y físico - químicos: evaluación de densidad, absorción, estudios microscópicos (lupa y microscopía electrónica de barrido) y análisis termogravimétrico. En cuanto a la respuesta de los composites GRC frente a diferentes disoluciones agresivas, se ha demostrado el efecto beneficioso de la presencia de puzolanas. Después de la exposición de los morteros de GRC a una disolución de NH4Cl, el comportamiento mecánico de los morteros puzolánicos se mantiene por encima del mortero GRC control: esto se debe a la relación directa existente con el incremento de la densidad y la disminución de grado de absorción del composite con la sustitución puzolánica. Al evaluar las propiedades de los morteros de GRC después de su exposición a una disolución de H2SO4, se observan diferencias muy importantes en la evolución de la masa, resistencia a flexión y tenacidad: los composites control son más afectados por la acidez del medio, de modo que la pérdida de masa es muy significativa si se compara con los GRC que presentan puzolanas. La estancia en la empresa Saint Gobain Vetrotex, ha permitido confirmar una gran similitud en los resultados obtenidos mediante los procedimientos seguidos en el laboratorio de la UPV (compuestos de GRC premezclado) comparados con las prácticas desarrolladas por el laboratorio de materiales de la empresa (composites de GRC proyectado). Se han evaluado / [CAT] En l'àmbit dels materials compostos o compòsits per a la construcció, el ciment reforçat amb fibres de vidre (GRC, de l'anglès glass fiber reinforced cement) és el més extensament utilitzat, per les seves excel·lents propietats mecàniques (resistència a flexió i tenacitat). No obstant això, la durabilitat d'aquests compòsits s'ha demostrat crítica, i cal proposar alternatives. Les fibres usades, de caràcter àlcali-resistent (fibres AR, formades per agrupació de filaments), són atacades pel medi agressiu que imposa el ciment hidratat. Una alternativa interessant des del punt de vista tecnològic és la incorporació de materials cimentants suplementaris de caràcter putzolànic. L'objectiu d'aquest treball és estudiar la influència de les diferents addicions actives en morters de GRC, observant el comportament dels elements constitutius del material en condicions normals de curat, i també quan son sotmesos a processos d'envelliment controlat. Així mateix, s'analitza el comportament dels nous compòsits sotmesos a diferents mitjans agressius, avaluant la durabilitat i la millora dels compostos mitjançant la determinació de les seves propietats mecàniques, químiques i físiques. S'han elaborat provetes de GRC a través del procediment de mescla prèvia (premix) i s'ha determinat les seves propietats mecàniques (resistència a flexió, tenacitat, mòdul d'elasticitat). Addicionalment s'han quantificat els guanys de resistència al comparar compòsits GRC basats en ciment Portland (espècimens control) amb altres en què s'ha substituït fins al 60% d'aquest ciment per materials putzolànics. A l'objecte de millorar la reactivitat de les putzolanes, en alguns casos s'ha implementat un augment de la seva finor a través de la mòlta (cendres volants mòltes, CVm) o de processos de sonicació (fum de sílice sonicat, HSS). Els espècimens de GRC han estat sotmesos a un procés d'envelliment (tractament en aigua a 55ºC durant un període prolongat) i s'ha observat l'empitjorament molt significatiu de la resistència a flexió i la tenacitat d'aquells que posseeixen solament ciment Pòrtland com a component cimentant. Els compòsits GRC que contenen quantitats elevades de putzolana (60% de CVm) o mescles de putzolanes (50% CVm / 10% HSS, 50% CVm / 10% FCC) presenten una millora substancial de les propietats mecàniques respecte als GRC control. La millora d'aquests sistemes GRC amb elevats percentatges de putzolanes reactives s'han confirmat a través d'estudis físics i fisicoquímics: avaluació de densitat, absorció, estudis microscòpics (lupa i microscòpia electrònica de rastreig) i anàlisi termogravimètric. Pel que fa a la resposta dels compòsits GRC enfront de diferents dissolucions agressives, s'ha demostrat l'efecte beneficiós de la presència de putzolanes. Després de l'exposició dels morters de GRC a una dissolució de NH4Cl, el comportament mecànic dels morters putzolànics es millor que el morter GRC control: això es deu a la relació directa existent amb l'increment de la densitat i la disminució del grau d'absorció del compòsit amb la putzolana. Quan s¿ha avaluat les propietats dels morters de GRC després de la seva exposició a una dissolució H2SO4, s'observen diferències molt importants en l'evolució de la massa, resistència a flexió i tenacitat: els compòsits control són més afectats per l'acidesa del medi, de manera que la pèrdua de massa és molt significativa si es compara amb els GRC que presenten putzolanes. L'estada a l'empresa Saint Gobain Vetrotex, ha permès confirmar una gran similitud en els resultats obtinguts mitjançant els procediments seguits en el laboratori de la UPV (compostos de GRC amb premescla) comparats amb les pràctiques desenvolupades pel laboratori de materials de l'empresa (compostos de GRC projectat). S'han avaluat prototips per a la indústria de l'GRC projectat. / [EN] In the field of composite materials for construction, glass fiber reinforced cement (GRC) is the most widely used, due to its excellent mechanical properties (resistance to bending and toughness). However, the durability of these composites has been demonstrated to be critical and alternatives need to be proposed. The used fibers, alkali-resistant (AR fibers, formed by grouping of filaments), are attacked by the aggressive medium imposed by the hydrated cement. An interesting alternative, from a technological point of view, is the incorporation of supplementary cementitious materials of pozzolanic behaviour. The purpose of this research is to study the influence of the different mineral additions in GRC mortars, observing the behaviour of the constituent elements of the material under normal curing conditions and controlled aging processes. Likewise, the behaviour of new composites subjected to different aggressive environments is analyzed, evaluating the durability and improvement of the compounds by determining their mechanical, chemical and physical properties. GRC specimens have been produced through the premix procedure and their mechanical properties (flexural strength, toughness, and modulus of elasticity) have been determined. Additionally, resistance gains have been quantified when comparing GRC composites based on Portland cement (control specimens) with others in which up to 60% of that cement has been replaced by pozzolanic additions. In order to improve the reactivity of pozzolans, in some cases an increase in its fineness has been implemented through grinding (ground fly ash, CVm) or sonication processes (sonicated silica fume, HSS). The GRC specimens have been subjected to an aging process (treatment in water at 55ºC for an extended period) and worsening of the flexural strength and toughness of those who only have Portland cement as cementitious component has been observed. GRC composites containing high amounts of pozzolan (60% CVm) or mixtures of pozzolans (50% CVm / 10% HSS, 50% CVm / 10% FCC) show a substantial improvement in mechanical properties compared to the control GRC. The improvement of these GRC systems with high percentages of reactive pozzolans have been confirmed through physical and physical-chemical studies: evaluation of density, absorption, microscopic studies (magnifying glass and scanning electron microscopy), and thermogravimetric analysis. Regarding the response of GRC composites against different aggressive solutions, the beneficial effect of the presence of pozzolans has been demonstrated. After the exposure of the GRC mortars to a NH4Cl solution, the mechanical behavior of pozzolanic mortars remains above that of the control GRC mortar: this is due to the direct relationship existing with the increase in density and the decrease in the absorption of the composite with the pozzolanic replacement. When evaluating the properties of GRC mortars after exposure to an H2SO4 solution, very important differences are observed in the evolution of the mass, flexural strength and toughness: the control composites are more affected by the acidity of the medium, so that the loss of mass is very significant when compared to the GRCs that present pozzolans. The stay at the Saint Gobain Vetrotex company has confirmed a great similarity to the results obtained by the procedures followed at the UPV laboratory (premixed GRC compounds) compared to the practices developed by the company's materials laboratory (composites of projected GRC). Scalable prototypes have been assessed for the projected GRC industry. / Lalinde Castrillón, LF. (2020). Estudio de compuestos de GRC y adiciones activas: Propiedades mecánicas, envejecimiento acelerado y durabilidad [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/157637

[ES] En el año 2010, el Reglamento colombiano de construcción sismoresistente (NSR-10) estableció el procedimiento de diseño basado en el método de los esfuerzos admisibles para utilizar la Guadua angustifolia Kunth como material de construcción. En la región Andina de Colombia hay gran presencia de bosques naturales de Guadua. Sin embargo, las condiciones geográficas y ambientales (temperatura, pluviosidad, altura sobre el nivel del mar, etc.) dificultan el aprovechamiento de este material para la construcción. Más aún, su localización se encuentra principalmente en lugares de difícil acceso, generando, además de una gran dispersión en sus propiedades físico mecánicas, grandes costes económicos asociados a la caracterización mecánica del material para su uso en aplicaciones estructurales. Por ello, nace la necesidad de plantear un sistema simplificado que permita estimar las propiedades mecánicas de la Guadua, que se pueda ejecutar en cualquier lugar remoto y que también reduzca los costes asociados al transporte de muestras y pruebas de laboratorio. Esta tesis doctoral propone una metodología que permite determinar las características mecánicas de la Guadua angustifolia que crece en la región Andina de Colombia. Se ha llevado a cabo una amplia campaña experimental donde se realizaron 2917 ensayos de laboratorio que tuvieron en cuenta variables como la procedencia, la temperatura y la pluviosidad, así como el diámetro y espesor de pared del tallo. Con ayuda de análisis estadísticos que permitieron eliminar los datos atípicos obtenidos de los ensayos, se han evaluado las propiedades mecánicas de la Guadua: resistencia a tracción, compresión, corte y flexión. Dichas variables se han correlacionado mediante modelos estadísticos para así determinar su relación con los esfuerzos mecánicos resultantes de la campaña experimental. Estos modelos estadísticos, basados y calibrados con multitud de datos experimentales, han perseguido la predicción de los valores de esfuerzo últimos del material antes de su extracción en el bosque y directamente desde un trabajo sencillo de campo. Los resultados y conclusiones alcanzadas en esta tesis doctoral serán de gran utilidad para científicos, arquitectos, ingenieros y constructores en general, ya que permitirán estimar propiedades de la Guadua de una manera económica, precisa y rápida. / [CA] L'any 2010 el reglament Colombià de construcció sismeresistent (*NSR-10) estableix el procediment de disseny basat en el mètode dels esforços admissibles, per a utilitzar la Guadua angustifolia Kunth com a material de construcció. A la regió Andina de Colòmbia hi ha gran presència de boscos naturals de guadua. Però les condicions geogràfiques i ambientals (ex. temperatura, pluviositat, altura sobre el nivell de la mar, etc.) dificulten el seu aprofitament com a material constructiu. Més encara, la seua localització està principalment en llocs de difícil accés no sols generant una gran dispersió en les seues propietats físic mecàniques, sinó també els costos associats per a identificar la seua resistència per a aplicacions estructurals. Com a conseqüència directa, naix la necessitat de plantejar un sistema simplificat que permeta estimar aquestes propietats que no sols es puga executar en el lloc concret de la plantació, sinó que també reduïsca els costos de transport i proves de laboratori. Aquesta tesi doctoral proposa una solució que permet determinar les característiques mecàniques de la Guadua angustifolia Kunth que creix a la regió andina de Colòmbia. Per a això, en primer lloc, es van realitzar 2917 assajos de laboratori relacionant variables com l'origen d'extracció, la temperatura i pluviositat, i el diàmetre i grossària de paret de la tija. Amb aquests assajos, i amb ajuda de l'estadística per eliminar dades atípiques, es caracteritzaren les propietats mecàniques de la guadua com la seua resistència a la tracció, compressió, tallant i moment. Posteriorment, amb tots aquests resultats, es va modelar estadísticament les relacions entre les variables considerades i els esforços mecànics. El propòsit d'aquests models ha sigut el de predir valors d'esforços últims d'aquest material en camp abans de l'extracció i de la realització de qualsevol assaig mecànic. Aquests models són de gran importància perquè científics, arquitectes, enginyers i constructors en general, puguen estimar propietats de la guadua d'una manera econòmica, precisa i ràpida. / [EN] During 2010, Colombian seismic-resistant regulation for construction (NSR-10) established the design procedure using the admissible load method to use Guadua Angustifolia Kunth as a construction material. At the Colombian Andean region, there are a large number of Guadua forests. However, the geographical and environmental conditions (e.g. temperature, rainfall, height above sea level, etc.) limits its exploitation as a construction material. Moreover, these forests are mainly found at remote locations with difficult access, not only making its physical and mechanical properties greatly scattered but also increasing the costs related to identifying its strength for structural applications. As a direct consequence, the necessity of a simplified system that ease the estimation of these properties emerges, not only to foster on-field testing but also to reduce transport and laboratory testing costs. This doctoral thesis proposes one solution to determine the mechanical properties of the Guadua Angustifolia Kunth that grows at Colombian Andean region. For this, 2917 laboratory tests were done to relate variables such as the origin, temperature and rainfall, and the stem diameter and thickness. From this first part of the study, mechanical strength properties of the guadua such as tension, compression, shear and bending were determined with the help of statistical filters to eliminate the abnormal data from tests. Then, all this data was used to statistically model the relationship within the variables and the mechanical strength. The goal of these models is to predict mechanical ultimate strength at the field without doing physical extraction or mechanical tests. These models will enable scientists, architects and, in general, anyone in the construction sector to easily estimate the guadua's mechanical properties in a cheaper, accurate and efficient manner. / Lozano Peña, JE. (2021). Determinación de los esfuerzos últimos de la Guadua Angustifolia en la región andina de Colombia correlacionada con variables de clima [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/165379

Tesis por compendio / [ES] La construcción con elementos prefabricados de hormigón es un sector en alza por la aceleración del proceso constructivo, el ahorro de costes derivados de la obra in situ y la mejora de la calidad y acabados, entre otros. En la construcción prefabricada de estructuras de ingeniería civil como puentes y edificios es frecuente el empleo de vigas prefabricadas de hormigón. La construcción con estas vigas requiere el vertido de una capa de hormigón in situ sobre las mismas tras su emplazamiento, que sirve como elemento integrador para garantizar la unidad estructural. Los elementos estructurales que se obtienen de esta forma son conocidos como vigas compuestas de hormigón. En vigas compuestas, aspectos como la resistencia a rasante de la interfaz entre hormigones han sido estudiados en numerosas publicaciones. No obstante, su comportamiento a cortante no ha sido, por el momento, analizado en profundidad. En consecuencia, existe muy poca información, tanto en la literatura existente como en los códigos de diseño actuales, acerca de la resistencia a cortante de estos elementos, de cómo influye la presencia de una interfaz entre los hormigones en la resistencia a cortante o de cómo contribuye la losa hormigonada in situ a dicha resistencia. La presente tesis doctoral tiene como objetivo estudiar la resistencia a cortante de vigas compuestas de hormigón. Para ello, se desarrolla un extenso programa experimental compuesto por vigas monolíticas y compuestas con y sin armadura transversal, con sección transversal rectangular o en forma de T y con hormigones de diferentes calidades en la viga prefabricada y en la losa hormigonada in situ. Se ensaya a cortante un total de 69 vigas de hormigón armado con el fin de analizar las diferentes variables de interés en la resistencia a cortante. A partir de los resultados experimentales, se propone un modelo mecánico de predicción de la resistencia a cortante de vigas compuestas de hormigón con sección transversal rectangular y en forma de T, que también es de aplicación a vigas monolíticas en T. Además, como apoyo al estudio experimental y al modelo mecánico, se modelan numéricamente algunos especímenes del programa experimental. Con todo ello, se busca incrementar el estado actual del conocimiento en este campo, mediante el aporte de un gran número de resultados experimentales y el análisis de los parámetros de diseño, así como sentar las bases para el desarrollo de una formulación de diseño de estructuras compuestas y de evaluación de las ya existentes globalmente aceptada por la comunidad científica. / [CA] La construcció amb elements prefabricats de formigó és un sector en alça per l'acceleració del procés constructiu, l'estalvi de costos derivats de l'obra in situ i la millora de la qualitat i acabats, entre altres. En la construcció prefabricada d'estructures d'enginyeria civil com a ponts i edificis és freqüent l'ús de bigues prefabricades de formigó. La construcció amb aquestes bigues requereix l'abocament d'una capa de formigó in situ sobre les bigues després del seu emplaçament, que serveix com a element integrador per a garantir la unitat estructural. Els elements estructurals que s'obtenen d'aquesta forma són coneguts com a bigues compostes de formigó. En bigues compostes, aspectes com la resistència a rasant de la interfície entre formigons han sigut estudiats en nombroses publicacions. No obstant això, el seu comportament a tallant no ha sigut, de moment, analitzat en profunditat. En conseqüència, existeix molt poca informació, tant en la literatura existent com en els codis de disseny actuals, sobre la resistència a tallant d'aquests elements, de com influeix la presència d'una interfície entre els formigons en la resistència a tallant o de com contribueix la llosa formigonada in situ a aquesta resistència. La present tesi doctoral té com a objectiu estudiar la resistència a tallant de bigues compostes de formigó. Per a això, es desenvolupa un extens programa experimental compost per bigues monolítiques i compostes amb armadura transversal i sense, amb secció transversal rectangular o en forma de T i amb formigons de diferents qualitats en la biga prefabricada i en la llosa formigonada in situ. S'assaja a tallant un total de 69 bigues de formigó armat amb la finalitat d'analitzar les diferents variables d'interés en la resistència a tallant. A partir dels resultats experimentals, es proposa un model mecànic de predicció de la resistència a tallant de bigues compostes de formigó amb secció transversal rectangular i en forma de T, que també és aplicable a bigues monolítiques en T. A més, com a suport a l'estudi experimental i al model mecànic, es modelen numèricament alguns espècimens del programa experimental. Amb tot això, es pretén incrementar l'estat actual del coneixement en aquest camp, mitjançant l'aportació d'un gran nombre de resultats experimentals i l'anàlisi dels paràmetres de disseny, així com establir les bases per al desenvolupament d'una formulació de disseny d'estructures compostes i d'avaluació de les ja existents globalment acceptada per la comunitat científica. / [EN] Construction with precast concrete elements is a booming sector due to the acceleration of the construction process, the saving of costs arising from the on-site construction and the quality and finish improvement, among others. Precast concrete beams are frequently used in the precast construction of civil engineering structures such as bridges and buildings. Construction with these beams requires the pouring of a cast-in-place concrete layer on top of the beams after their placement, which works as a unifying element to ensure structural integrity. Structural elements obtained in this way are known as concrete composite beams. In composite beams, some aspects such as the shear strength of the interface between concretes have been studied in multiple publications. However, their shear behaviour has not yet been analysed in depth. Consequently, there is very little information, both in the existing literature and in current design codes, about the shear strength of these elements, how the presence of an interface between the concretes influences the shear strength or how the cast-in-place concrete slab contributes to the shear strength. The aim of this doctoral thesis is to study the shear strength of concrete composite beams. For this purpose, an extensive experimental programme is developed, consisting of monolithic and composite beams with and without transverse reinforcement, with rectangular or T-shaped cross-section and with concretes of different qualities in the precast beam and in the slab. A total of 69 reinforced concrete beams are tested under shear forces in order to analyse the different variables of interest in shear strength. Based on the experimental results, a mechanical model for predicting the shear strength of concrete composite beams with rectangular and T-shaped cross-section is proposed, which is also applicable to monolithic T-beams. In addition, to support the experimental study and the mechanical model, some specimens of the experimental programme are numerically modelled. All in all, the aim is to improve the current state of knowledge in this field by providing a large number of experimental results and analysing the design parameters, as well as to lay the foundations for the development of a formulation for the design of existing structures and the assessment of existing ones that is globally accepted by the scientific community. / The present doctoral thesis would not have been possible without the financial support of the Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN) and the Agencia Estatal de Investigación (AEI) through Grants BIA2015-64672-C4-4-R and RTI2018- 099091-B-C21-AR, both funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by the “ERDF A way of making Europe”. I am thankful as well for their support through Grant BES-2016-078010 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by the “ESF Investing in your future”. The project was also supported by the Regional Government of Valencia through Project AICO/2018/250. And finally, thanks to the Concrete Science and Technology University Institute (ICITECH) of the Universitat Politècnica de València (UPV; Spain) in which this research project has been developed, and to our concrete supplier Caplansa. / Rueda García, L. (2022). Experimental Assessment of the Shear Resistant Behaviour of Precast Concrete Beams with Top Cast-in-Place Concrete Slab [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183594 / Compendio

[ES] La crisis económica iniciada en España en el año 2007 produjo una importante reducción de la demanda que afectó seriamente a las empresas consultoras de ingeniería españolas. Muchas de ellas optaron por iniciar un proceso de internacionalización que asegurara su continuidad, decisión que adoptaron de forma urgente y sin el tiempo necesario para adquirir conocimiento del mercado exterior y de los riesgos que conlleva la actividad internacional. Esta situación se vio agravada en el caso de las Pymes, que por su naturaleza disponen de menos recursos y capacidades para afrontar una internacionalización con garantías. Con el diseño de un modelo de madurez de internacionalización este trabajo de investigación pretende ofrecer una guía a las empresas consultoras de ingeniería que van a iniciar o han iniciado un proceso de internacionalización. El diseño del modelo está basado en: (1) el conocimiento teórico de las variables que afectan al éxito internacional en el sector de la construcción, validadas mediante entrevistas a diez empresas consultoras de ingeniería internacionalizadas; (2) los aspectos que intervienen en la expansión internacional de las empresas; y (3) los modelos de madurez más relevantes. El diseño del modelo se realiza siguiendo la propuesta del Design Science Research (DSR), en el que se somete a iteraciones de diseño y validación que incrementan su aplicabilidad. En estas iteraciones se aplican diferentes técnicas de investigación: grupo focal, prueba piloto y estudios de caso múltiple; mediante estos estudios de caso se aplica el modelo a ocho empresas consultoras de ingeniería. Estas implementaciones han permitido identificar las fortalezas y debilidades de las empresas, su nivel de madurez de internacionalización y la influencia del tamaño y experiencia internacional de las empresas en su nivel de madurez y en el valor de los índices de internacionalización. / [CA] La crisi econòmica iniciada a Espanya l'any 2007 va produir una important reducció de la demanda que va afectar seriosament les empreses consultores d'enginyeria espanyoles. Moltes d'elles van optar per iniciar un procés d'internacionalització que assegurara la seua continuïtat, decisió que van adoptar de manera urgent i sense el temps necessari per a adquirir coneixement del mercat exterior i dels riscos que comporta l'activitat internacional. Esta situació es va vore agreujada en el cas de les Pimes, que per la seua naturalesa disposen de menys recursos i capacitats per a afrontar una internacionalització amb garanties. Amb el disseny d'un model de maduresa d'internacionalització el treball de recerca pretén oferir una guia a les empreses consultores d'enginyeria que iniciaran o han iniciat un procés d'internacionalització. El disseny del model està basat en: (1) el coneixement teòric de les variables que afecten l'èxit internacional en el sector de la construcció, validades mitjançant entrevistes a deu empreses consultores d'enginyeria internacionalitzades; (2) els aspectes que intervenen en l'expansió internacional de les empreses; i (3) els models de maduresa més rellevants. El disseny del model es realitza seguint la propòsta del Design Science Research (DSR), en el qual se sotmet a iteracions de disseny i validació que incrementen la seua aplicabilitat. En estes iteracions s'apliquen diferents tècniques d'investigació: grup focal, prova pilot i estudi de casos múltiple; mitjançant estos estudis de cas, s'aplica el model a huit empreses consultores d'enginyeria. Estes implementacions han permés identificar les fortaleses i febleses de les empreses, el seu nivell de maduresa d'internacionalització i la influència de la grandària i experiència internacional de les empreses en el seu nivell de maduresa i en el valor dels índexs d'internacionalització. / [EN] The Spanish economic crisis began in 2007 and it produced a significant reduction in demand that affected Spanish engineering companies seriously. Many of them started an internationalization process to ensure their continuity, but this decision was adopted in a hurry and without enough time to acquire knowledge of the foreign market and the risks that international activity entailed. This situation was aggravated in the case of SMEs, which have fewer resources and capacities to face internationalization with guarantees. With the design of an internationalization maturity model, this research aims to offer a guide to engineering companies that are going to start or have started an internationalization process. The design of the model is based on: (1) the theoretical knowledge of the variables that affect international success in the construction sector, validated through interviews with ten internationalized engineering companies; (2) the factors involved in the international expansion of the companies; and (3) the most relevant maturity models. The design of the model is carried out following the Design Science Research (DSR) approach, in which the model is subjected to design and validation iterations that increase its applicability. In these iterations several research techniques are applied: focus group, pilot test and multiple case study; through these case studies the model is applied to eight engineering companies. These implementations have made it possible to identify the strengths and weaknesses of the companies, their level of internationalization maturity and the influence of the size and international experience of the companies on their level of maturity and on the value of the internationalization indices. / Lozano Torró, A. (2022). Modelo de madurez de internacionalización de las empresas consultoras de ingeniería españolas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183870

[ES] El procedimiento de ensayo de fluencia es un proceso muy complicado, largo y que envuelve muchas variables. Por una parte, están las variables relativas al proceso de ensayo de fluencia como condiciones de contorno, condiciones ambientales, parámetros de ensayo como nivel de carga o prefisura inicial, entre muchos otros. Estas variables influyen ya de por si lo suficiente en los resultados experimentales obtenidos en los ensayos sumado a la variabilidad intrínseca del hormigón reforzado con fibras. La duración mínima requerida en este tipo de ensayos y el espacio físico necesario, así como asegurar las condiciones ambientales, supone muchas veces un importante reto y consumo de recursos y espacio, lo que ha frenado hasta ahora la inversión en investigación para abordar este tema. Para ello, tras un exhaustivo estudio del estado del arte y partiendo de una metodología a flexión existente, se han desarrollado varias campañas experimentales para evaluar el efecto de los parámetros básicos de ensayo, la construcción del bastidor y el análisis de los resultados experimentales obtenidos de aplicar la metodología. Con todo ello se pretende obtener parámetros de ensayo diseñados para caracterizar el efecto de la fluencia en estado límite de servicio, así como unificar criterios y procesos del ensayo diseñando un procedimiento que pueda ser estandarizado. Por otra parte, existe la dificultad añadida de entender qué sucede dentro de la sección durante el ensayo de fluencia más allá de la variación en abertura de fisura. La redistribución de esfuerzos que se produce dentro de la sección fisurada durante el ensayo de fluencia a flexión es una incógnita. Este trabajo pretende también arrojar algo de luz estudiando tanto la evolución de la abertura de fisura como las deformaciones en la zona comprimida del hormigón. Se han diseñado campañas experimentales para evaluar simultáneamente las deformaciones de tracción (abertura de fisura) y las deformaciones de compresión (zona comprimida del hormigón) de modo que permitan evaluar tanto la contribución de la fluencia a compresión sufrida por la zona comprimida de hormigón en las mediciones de abertura de fisura como la evolución de la profundidad de la fibra neutra de la sección fisurada durante el ensayo a flexión. En este contexto, el resultado es una nueva propuesta metodológica de fluencia a flexión consensuada y capaz de caracterizar el comportamiento a flexión de hormigones reforzados con fibra en estado fisurado, así como algunas herramientas como la base de datos de fluencia que ayudan a la interpretación de los resultados experimentales y puedan contribuir a la consideración de estas deformaciones por las distintas normativas internacionales en su fase de diseño. / [CA] El procediment d'assaig de fluència és un procés molt complicat, llarg i que embolica moltes variables. D'una banda, estan les variables relatives al procés d'assaig de fluència com a condicions de contorn, condicions ambientals, paràmetres d'assaig com nivell de càrrega o prefissura inicial, entre molts altres. Aquestes variables influeixen ja de per si prou en els resultats experimentals obtinguts en els assajos sumat a la variabilitat intrínseca del formigó reforçat amb fibres. La duració mínima requerida en aquesta mena d'assajos i l'espai físic necessari, així com assegurar les condicions ambientals, suposa moltes vegades un important repte i consum de recursos i espai, la qual cosa ha frenat fins ara la inversió en investigació per a abordar aquest tema. Per a això, després d'un exhaustiu estudi de l'estat de l'art i partint d'una metodologia a flexió existent, s'han desenvolupat vàries campanyes experimentals per a avaluar l'efecte dels paràmetres bàsics d'assaig, la construcció del bastidor i l'anàlisi dels resultats experimentals obtinguts d'aplicar la metodologia. Amb tot això es pretén obtindre paràmetres d'assaig dissenyats per a caracteritzar l'efecte de la fluència en estat límit de servei, així com unificar criteris i processos de l'assaig dissenyant un procediment que puga ser estandarditzat. D'altra banda, existeix la dificultat afegida d'entendre què succeeix dins de la secció durant l'assaig de fluència més enllà de la variació en obertura de fissura. La redistribució d'esforços que es produeix dins de la secció fisurada durant l'assaig de fluència a flexió és una incògnita. Aquest treball pretén també llançar una mica de llum estudiant tant l'evolució de l'obertura de fissura com les deformacions en la zona comprimida del formigó. S'han dissenyat campanyes experimentals per a avaluar simultàniament les deformacions de tracció (obertura de fissura) i les deformacions de compressió (zona comprimida del formigó) de manera que permeten avaluar tant la contribució de la fluència a compressió patida per la zona comprimida de formigó en els mesuraments d'obertura de fissura com l'evolució de la profunditat de la fibra neutra de la secció fisurada durant l'assaig a flexió. En aquest context, el resultat és una nova proposta metodològica de fluència a flexió consensuada i capaç de caracteritzar el comportament a flexió de formigons reforçats amb fibra en estat fisurado, així com algunes eines com la base de dades de fluència que ajuden a la interpretació dels resultats experimentals i puguen contribuir a la consideració d'aquestes deformacions per les diferents normatives internacionals en la seua fase de disseny. / [EN] Creep testing methodology on fibre-reinforced concrete is a long and complex process involving multiple variables. On the one hand, creep testing parameters such as pre-cracking level and creep index or stress sustained level, as well as boundary and environmental conditions, can be found among other variables. Variations on these parameters, together with the intrinsic variability of FRC due to the random fibre distribution of FRC, have a significant impact on the experimental results obtained among the existent methodologies. The long duration of the creep test and the required space in the facilities laboratories as the environmental conditions to keep during the creep test entail a significant challenge and outlay in terms of both space and expense resources that have reduced the research investment on this topic. Thus, after an exhaustive analysis of the state-of-the-art and starting from an existent creep testing methodology, several experimental programmes were developed to assess the effect of main creep testing parameters and the influence of creep frame construction as well as different procedure steps on the experimental results when the flexure creep testing methodology is applied. This work intends to define test parameters focused on characterising the effect of creep in the service limit state (SLS), as well as to unify criteria and processes of creep test, developing a procedure that can be standardised. On the other hand, it is difficult to understand what happens within the cross-section during the creep test beyond the crack opening variation. The stress redistribution within the cross-section during the creep test is still unknown. This work also aims to shed some light by studying both the evolution of the crack opening and the compressive deformations in the compressed concrete zone. Experimental campaigns have been designed to assess both the tensile (crack opening) and compression (compressive strains) creep simultaneously that, allow to determine the contribution of compressive creep in the concrete area in the delayed crack opening and to assess the evolution of the neutral fibre position of the cross-section during the flexure creep test duration. In this context, the result of this PhD research is a new flexure creep methodology proposal able to characterise long-term behaviour in flexure of cracked fibre-reinforced concrete, as well as some valuable tools such as the creep database that will help to understand experimental results and to contribute to consider delayed deformations in the international standards in the service state limit design. / Llano Torre, A. (2023). Improvements in test methodology and characterisation of long-term flexure behaviour of fibre-reinforced concrete [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192111