Ingeniero Civil / En el presente trabajo se compara la respuesta experimental de muros rectangulares de diferentes configuraciones de hormigón armado (H.A.), con modelos de elementos finitos generados con elementos cuadriláteros con capa tipo membrana. Se utiliza la plataforma SAFE-TB, de F. Rojas [11], desarrollada en Matlab, la cual realiza un análisis numérico no lineal de elementos finitos ante cargas verticales estáticas y ante cargas laterales por medio del método pushover cíclico, con el fin de validar la plataforma y verificar las leyes constitutivas de los materiales asumidas. Cada uno de los muros modelados representan muros experimentales ensayados por otros investigadores, los cuales serán usados como validación de los resultados, replicando sus condiciones de ensayo, cargas dispuestas y ciclos de desplazamiento utilizados. Para el análisis de los resultados, se comparan las respuestas experimentales con los mo- delos, utilizando envolventes en ambos casos y comparando la rigidez. Los desplazamientos producto del corte y flexión se estudia de igual forma que en las investigaciones de los muros ensayados. Se valida la capacidad de la plataforma de modelar muros de H.A., prediciendo correcta- mente su comportamiento ante desplazamientos impuestos, con distribuciones de esfuerzos y deformaciones, rigidez durante los ciclos por medio de una envolvente, además de lograr analizar los desplazamientos por flexión y corte por separado.

[EN] Hollow core slab is a prestressed precast concrete structural element very commonly used in the industrial construction context. It is manufactured in highly industrialized precast factories where its design parameters are under control. Hollow core slab optimization takes particular advantage of this aspect. Moreover, up to now there are no other works related to this topic where clear conclusions about optimal hollow core slab design had been obtained. Therefore, the main aim of this research work is to obtain significant conclusions related to the optimal design of hollow core slab series through a multi-objective approach. Hollow core slab series are formed by several elements which share the same concrete geometry and have different reinforcement. The optimization carried out is constrained, due to the fact that several geometrical and mechanical constrains have been identified. Heuristic algorithms have been used in order to solve this optimization problem. Specifically the Simulated Annealing algorithm has been used to solve the mono-objective and multi-objective optimization problem. Besides, geometrical and mechanical models to reproduce hollow core behaviour have been performed by the author to use heuristic algorithms and obtain optimal solutions along its life cycle. From the optimization results new hollow core optimal designs have found out, obtaining important economical savings (15-17% lower than current commercial design). Finally, a new hollow design based on three different parts has been performed to be used in practice. Several useful design rules for the hollow core slab manufacture from an optimal approach have been provided. / [ES] La placa alveolar pretensada es un elemento estructural prefabricado de hormigón pretensado empleado muy profusamente en el ámbito de la construcción industrial. Su producción está altamente industrializada en plantas de producción específica, con un elevado grado de control sobre sus variables de diseño. Este último aspecto la hace especialmente interesante en el campo de la optimización estructural. Además debe sumarse a este hecho el que no se hayan desarrollado hasta la fecha otros trabajos de investigación significativos que deduzcan conclusiones claras sobre el diseño óptimo de la placa alveolar. Por tanto, el presente trabajo tiene como objetivo fundamental aplicar criterios de optimización multiobjetivo al diseño de series completas de placa alveolar, entendiendo éstas como un conjunto de placas alveolares que comparten un diseño de molde de hormigón y se diferencian en el diseño de las armaduras interpuestas. La optimización desarrollada es de tipo condicionada, ya que se establecen múltiples restricciones de tipo geométrico y mecánico. Para la resolución del problema se han implementado técnicas heurísticas, muy desarrolladas en el ámbito de la investigación operativa, empleadas para la resolución de problemas de optimización combinatoria. Concretamente se han adaptado en este problema diversos algoritmos del tipo Simulated Annealing tanto monoobjetivo como multiobjetivo. Para la resolución del problema, además de la construcción de las diversas heurísticas necesarias como herramienta de optimización, se han diseñado los modelos matemáticos tanto geométricos como mecánicos a efecto de evaluar la idoneidad de las soluciones alcanzadas a lo largo de todo su ciclo de vida. De los resultados obtenidos se han podido deducir interesantes conclusiones en relación con el diseño óptimo de series de placa alveolar, alcanzando unos ahorros en términos económicos del entorno del 15-17 % con respecto a los diseños comerciales actuales. Por último, dándole un importante carácter aplicado al presente estudio, se ha propuesto un novedoso diseño de alveolo triple óptimo para la fabricación de las series de placa alveolar pretensada así como diversas recomendaciones útiles de diseño. / [CA] Les plaques alveolars pretesades son un element estructural prefabricat de formigó pretesat utilitzat de manera profusa a l'àmbit de la construcció industrial. La seua producció està altament industrialitzada en plantes de producció específica. Amb elevat grau de control sobre les seues variables de disseny. Aquest últim aspecte la fa especialment interessant al camp de l'optimització estructural. A més a més ha d'afegir-se a aquest fet el que no s'hagen desenvolupat fins ara altres treballs d'investigació significatius que dedueixen conclusions clares sobre el disseny òptim de la placa alveolar. Per tant, aquest treball té com objectiu fonamental aplicar criteris d'optimització multi objectiu al disseny de sèries completes de placa alveolar, entenent estes com un conjunt de plaques alveolars que comparteixen el disseny del mole es diferencien en el disseny de les armadures. L'optimització desenvolupada es de tipus condicionat, ja que s'estableixen múltiples restriccions de tipus geomètric i mecànic. Per a la resolució del problema s'han implementat tècniques heurístiques, molt desenvolupades en l'àmbit de la investigació operativa, empleades per a la resolució de problemes d'optimització combinatòria. Concretament s'han adaptat en aquest problema diversos algoritmes del tipus Simmulated Annealing, tant monobjectius como multi objectius. Per a la resolució del problema, a més a més de la construcció de les diverses heurístiques necessàries como a ferramenta d'optimització, s'han dissenyat els models matemàtics tant geomètric como mecànics per a avaluar la idoneïtat de les solucions obtingudes al llar del seu cicle de vida útil. Des resultat obtinguts es poden deduir interesants resultats en relació amb el disseny òptim de sèries de placa alveolar, arribant fins a uns estalvis econòmics del 15-17 % en comparació amb els dissenys comercials actuals. Per últim, donant-li una important vessant aplicada al present estudi, un nou disseny d'alveol triple òptim ha sigut proposat per a la fabricació de sèries de placa alveolar pretesades així como diverses recomanacions útils de disseny. / Albero Gabarda, V. (2016). OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO DE LA PLACA ALVEOLAR PRETENSADA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/73145 / TESIS

En el presente proyecto de investigación tiene como objetivo principal realizar una revisión sistemática de la eficiencia del concreto reforzado con respecto a la configuración estructural como también por la condición de sitio que se pueda presentar en el Perú en una edificación multifamiliar en la costa norte del Perú según los niveles de daño, con el fin de aportar de manera efectiva distintos casos donde ha funcionado los reforzamientos y aplicarlo dentro de proyectos. El trabajo para realizar se titula “Estado del arte del análisis de la eficiencia del concreto reforzado para edificio multifamiliar en la costa norte del Perú”. Así para poder elegir de manera creciente las dos variables que son la configuración estructural y las condiciones de sitio donde se encuentre con respecto al nivel de daño. Se va a tener que realizar la revisión y análisis de documentos de investigación para así poder conocer las múltiples informaciones para el aporte al proyecto como se realizará un análisis económico para tener alternativas más viables y eficientes.

Los tableros de vigas prefabricadas de hormigón pretensado se utilizan habitualmente en todo el mundo para resolver estructuras de viaductos y de pasos superiores sobre carreteras. Son escasos los trabajos de inestigación encaminados a la optimización económica de estas estructuras, donde la mayoría se han centrado en la reducción de las fuerzas de pretensado y han padecido de un signo considerablemente teórico, sin mejorar el aprovechamiento de los recursos que requieren, lo que ha dificultado su aplicación sobre los proyectos de ejecución. En la búsqueda bibliográfica, no se ha encontrado trabajo alguno enfocado a la optimización heurística económica de este tipo de estructuras. Ante el hueco existente en el espectro de la investigación, el enfoque de este trabajo está basado en la aplicación de distintas técnicas de optimización económica a esta tipología. Se han elegido técnicas metaheurísticas para poder plantear el problema lo más completo posible, donde se define todo el tablero y sus armados, y se realizan las comprobaciones que marca la normativa española. Se han analizado diferentes proyectos con esta tipología estructural, donde se han estudiado diseños de vigas artesa de distintos fabricantes, elegiendo una de ellas como modelo para realizar el presente estudio, y dejando la opción para adaptar la tipología a cualquiera de los otros diseños que se fabrican. A continuación se ha desarrollado un programa informatico en lenguage FORTRAN que incluye diferentes módulos: generación de la estructura, comprobación estructural y evaluación económica. El estudio se realiza sobre un tablero de 12 metros de ancho, con 11 de calzada, luz entre apoyos de 35 metros, y separación entre vigas de 6 metros. El estudio de los métodos heurísticos sobre el tablero, se realiza mediante la comparación de ocho distintos tipos de algoritmos: la estrategia de saltos múltiples aleatorios (RW), tres métodos de búsqueda local y cuatro de búsqueda poblacional. / Martí Albiñana, JV. (2010). Diseño óptimo de tableros isostáticos de vigas artesas prefabricadas pretensadas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8640 / Palancia

La capacidad de deformación en soportes de hormigón armado es de particular interés, ya que es en estos elementos donde se localiza originalmente el comportamiento inelástico de un sistema estructural sismorresistente. En este trabajo de investigación se realiza un estudio de la capacidad de deformación en soportes esbeltos de hormigón convencional y de alta resistencia, con el propósito de, por una parte, determinar cuáles son los parámetros que mayor influencia tienen en la capacidad de deformación de los soportes de hormigón armado, y, por otra parte, comprobar si esta capacidad de deformación puede ser evaluada con los métodos existentes en la literatura, ya que todos estos métodos han sido realizados en base a investigaciones numéricas y/o experimentales preferiblemente en soportes de hormigón convencional con bajos valores de esbeltez de cortante, entre 2<Ls/h<6, por lo que resulta imprescindible conocer si la aplicación de dichos métodos pueden extrapolarse a soportes con otras características, como son hormigón de alta resistencia y una mayor esbeltez de cortante. De no ser así, se debería o bien proponer nuevos métodos o bien adaptar los métodos existentes. A partir de los años 60, se despertó un gran interés por estudiar la capacidad de rotación de las rótulas plásticas en elementos tipo viga, con el propósito de analizar la redistribución de momentos en vigas continuas. A partir de los años 80, el interés se ha centrado en el estudiode la capacidad de deformación y de ductilidad de elementos de hormigón armado. Este interés se debe al surgimiento de conceptos basados en el desplazamiento para el diseño sísmico de nuevas estructuras y la evaluación sísmica de las ya existentes. Esta amplia investigación previa ha permitido que se desarrollen métodos para evaluar la deformación última en elementos de hormigón armado. Sin embargo, surge el problema de la inertidumbre a la hora de aplicar estos métodos, ya que los resultados obtenidos pueden presentar grandes / Barrera Puerto, A. (2012). ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO DE LA CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN DE SOPORTES ESBELTOS DE HORMIGÓN ARMADO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17026 / Palancia

[EN] Dapped-end beams (DEB), also known as Gerber joints or half joints, are frequently used at supports in reinforced and prestressed concrete structures, particularly in precast concrete manufacturing. DEB is a popular detail for expansion joints. Their shape facilitates the connection of precast structural elements and allows for reducing the structure's height. DEBs are considered as discontinuity regions (D). Strut-and-tie models and stress field models are widely used for the design of D-regions. However, these approaches are limited to the ultimate limit state design and serviceability requirements for D-regions usually remain unexplored. This lack of knowledge is especially important for DEBs since a crack in the re-entrant corner of DEBs appears for low loads. Such cracks become a potential issue of corrosion in reinforcing bars. Existing experimental information of cracking under serviceability conditions is scarce. Hence, it is difficult to verify crack width calculation methodologies. This thesis describes a set of 60 tests on dapped-ends, corresponding to 30 different configurations. Digital image correlation was used for continuous measurement of crack widths. The main parameters studied in this research were: the amount and layout of reinforcement, and some constructive variations (the disposition of a bevel in the re-entrant corner, the use of unbonded post-tensioned rebars for the horizontal tie, the use of steel fibre reinforced concrete and the disposition of secondary reinforcement over the support). A simplified procedure is proposed for defining the geometry of strut-and-tie models for DEBs. The strengths of these strut-and-tie models are compared with the experimental results of the tests carried out in this study and other 29 tests found in the literature. For the main tested configurations adapted strut-and-tie models based on the experimental results are also presented. The applicability of elasto-plastic stress field models for the analysis of DEBs is also investigated. Existing concrete constitutive laws have been adjusted to consider spalling failures and steel fibre reinforced concrete behaviour. This approach is used to analyse the tests of this study, 44 DEBs tests from the literature and 9 steel fibre reinforced concrete beams from the literature without transversal reinforcement failing in shear. Two different models for the calculation of crack widths in the re-entrant corner under service loads are proposed: a rational and an empirical model. The rational model uses the integration of reinforcement strains near the crack to calculate the crack width. In this study reinforcement strains have been obtained by using elasto-plastic stress fields and a proposed simplified procedure based on strut-and-tie models. In the empirical model the crack width depends on the ratio between the applied load and the ultimate load of the DEB. Predictions of the empirical model, the rational model and two other models of the literature are compared. This comparison is carried out for the experimental data of this and other 4 studies from the literature. / [ES] Los apoyos a media madera (AMM), también conocidos como dapped-end beams, Gerber joints o half joints, son un tipo de apoyos muy comunes en la práctica constructiva actual del hormigón armado y pretensado, sobre todo en el ámbito de la prefabricación. Se emplean por su facilidad de ensamblaje y porque permiten mantener constante el canto del forjado o tablero en el que se ejecute. Los AMM se consideran regiones de discontinuidad (D). Los métodos de cálculo más extendidos en las regiones D son el método de bielas y tirantes y el método de los campos de tensiones. Ambos procedimientos están limitados al diseño de regiones D en rotura. El comportamiento en condiciones de servicio en estos elementos no está suficientemente explorado. Este aspecto resulta de especial relevancia en los AMM, ya que en condiciones de servicio se genera una fisura en la esquina para solicitaciones relativamente bajas. Estas fisuras pueden ser una posible fuente de corrosión de las armaduras comprometiendo la durabilidad del apoyo. La información relativa a la fisuración en servicio de AMM en estudios experimentales previos es reducida, lo cual dificulta el contraste de metodologías para el cálculo de la abertura en AMM. Esta tesis describe un programa experimental con registro continuo de la abertura de fisura mediante técnica fotogramétrica que comprende un total de 60 ensayos de AMM correspondientes a un total de 30 configuraciones. Se estudia la influencia en el comportamiento de los AMM de las siguientes variables: cuantía de armadura, disposición de armado y variantes constructivas como son el biselado de la esquina, el pretensado de la armadura horizontal, el empleo de hormigón reforzado con fibras de acero y la disposición de armaduras secundarias sobre el apoyo. Se presenta un procedimiento simplificado para determinar la geometría de modelos de bielas y tirantes para AMM. Se comparan los resultados de carga máxima de estos modelos con los resultados de los ensayos propios y de otros 29 ensayos de otros autores. Se muestran además modelos de bielas y tirantes ajustados a los resultados experimentales para las principales configuraciones ensayadas. Se aplican además modelos de campos de tensiones elasto-plásticos a los ensayos de AMM de la campaña experimental, a otros 44 ensayos de AMM de otros autores, así como a 9 ensayos de vigas sin armadura transversal ejecutadas con hormigón reforzado con fibras de acero. Se han desarrollado en el modelo nuevas hipótesis constitutivas para captar fenómenos de spalling y el comportamiento del hormigón reforzado con fibras de acero. Se desarrollan dos modelos para el cálculo de la abertura de fisura en servicio: un modelo racional en el cual la abertura se calcula mediante la integración de las deformaciones de las armaduras en el entorno de la fisura, y un modelo empírico en el que se hace intervenir la carga actuante en relación a la carga última del AMM. El modelo racional se aplica a partir de resultados de deformaciones de campos de tensiones elasto-plásticos y a partir de un procedimiento desarrollado para el cálculo simplificado de las deformaciones a partir de modelos de bielas y tirantes. El modelo racional y el empírico se comparan entre sí y con otras dos metodologías previas mediante los resultados de la campaña experimental realizada y los ensayos de otros 4 autores. / [CAT] Els suports a mitja fusta (AMM), també coneguts en anglès com a dapped-end beams, Gerber joints o half joints, són un tipus de suports molt habituals en la pràctica constructiva actual del formigó armat i pretensat, especialment a l'àmbit de la prefabricació. Aquests suports es fan servir per la seua facilitat d'assemblatge , i perquè permeten mantindre constant el cantell de la estructura. Els AMM son considerats zones de discontinuïtat (D). Els mètodes de càlcul més estesos en les zones D son el mètode de bieles i tirants i el mètode dels camps de tensions. Les dues metodologies estan limitades al disseny de zones D en ruptura. El comportament en condicions de servei en aquests elements no esta suficientment explorat. Aquest aspecte és d'especial importància als AMM, ja que en condicions de servei es produeix una fissura al cantó per a sol·licitacions relativament baixes. Aquestes fissures poden ser una possible font de corrosió de les armadures, comprometent la durabilitat del suport. La informació relativa a la fissuració en servei de AMM en estudis experimentals previs es reduïda, dificultant el contrast de metodologies per a el càlcul de l'obertura en AMM. Aquesta tesi descriu un programa experimental amb registre continu de l'obertura de fissura mitjançant tècnica fotogramètrica que compren un total de 60 assajos de AMM, corresponent a un total de 30 configuracions. S'estudia l'influencia en el comportament del AMM de les següents variables: quantia d'armadura, disposició de armat i variants constructives com el bisellat del cantó, el pretensat de l'armadura horitzontal, la utilització del formigó reforçat amb fibres d'acer i la disposició de armadures secundaries sobre el suport. Es presenta un procediment simplificat per a determinar la geometria de models de bieles i tirants adaptats als AMM. Es comparen els resultats de càrrega màxima d'aquests models amb els resultats dels assajos propis y de altres 29 assajos corresponent a altres autors. Es mostres, a més, models de bieles i tirants ajustats als resultats experimentals per a les principals configuracions assajades. S'apliquen, a més, models de camps de tensions elasto-plàstics als assajos de AMM de la campanya experimental, a altres 44 assajos de AMM d'altres autors, així com a 9 assajos de bigues sense armadura transversal executades amb formigó reforçat amb fibres d'acer. S'han desenvolupat noves hipòtesis constitutives al model per a captar fenòmens de spalling i el comportament del formigó reforçat amb fibres metàl·liques. Es desenvolupen dos models per al càlcul de l'obertura de fissura en servei: un model racional al qual l'obertura es calcula mitjançant la integració de les deformacions de les armadures al voltant de la fissura, i un model empíric al qual es fa intervenir la càrrega existent en relació a la càrrega última del AMM. El model racional s'aplica a partir de resultats de deformacions de camps de tensions elasto-plàstics i a partir d'un procediment desenvolupat per al càlcul simplificat de les deformacions a partir de models de bieles i tirants. Es comparen entre sí, el model racional i el model empíric, i a més amb altres dos metodologies prèvies mitjançant els resultats de la campanya experimental realitzada i assajos de altres 4 autors. / Mata Falcón, J. (2015). Estudio del comportamiento en servicio y rotura de los apoyos a media madera [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53451 / TESIS

En los últimos años hay una tendencia creciente sobre la reutilización de residuos en el sector de construcción. Esto incluye los residuos generados por el propio sector, y que en el caso de los residuos de construcción y demolición (RCD), suponen entre un 25% y un 30% de todos los residuos sólidos generados en el país. Otra actividad que genera grandes volúmenes de residuos, son las centrales térmicas de carbón. En esta tesis, se estudia el empleo de los áridos reciclados (AR) procedentes de RCD, y los residuos de centrales térmicas de Gasificación Integrada en Ciclo Combinado (GICC) para la elaboración de prefabricados no estructurales vibrocomprimidos y de hormigones no estructurales. Dentro de los RCD, los áridos reciclados mayoritarios que se producen, corresponden a áridos reciclados mixtos (ARM). Estos provienen de demoliciones de edificaciones y rehabilitaciones y suponen alrededor del 80% de total de RCD disponible. Están formados por una composición heterogénea de materiales. Este tipo de material se ha empleado de forma más común como capas granulares en rellenos y carreteras, aplicaciones de bajo valor añadido. Uno de los principales residuos que generan las centrales térmicas convencionales son las cenizas volantes, y en menor medida las escorias. Pero en los últimos años, la aparición de otras tecnologías como las centrales de GICC, hace que el volumen de escorias producidas sea más elevado. Este tipo de residuo, ha sido principalmente empleado en aplicaciones para rellenos, capas granulares en carreteras y para la fabricación de bloques de hormigón ligeros. Con el objetivo de ampliar su uso en otras aplicaciones de alto valor añadido, llegando a su aplicación a escala industrial, en esta tesis se han realizado 3 investigaciones sobre el empleo de los ARM en la elaboración de prefabricados y hormigones no estructurales, así como, el uso de las escorias de GICC como árido y adición en hormigones. En el primer artículo, se estudió el empleo de ARM para la elaboración industrial de prefabricados de hormigón no estructurales. Diferentes porcentajes de árido natural fueron sustituidos por ARM (25%, 50%, 75% y 100%) para la fabricación de adoquines, bordillos, bovedillas y terrazos. Se mantuvieron las dosificaciones empleadas por las empresas, sin cambiar el contenido de agua efectiva ni cemento. La caracterización de los elementos preparados fue realizada determinando las propiedades habituales de estos productos durante un año: resistencia a la rotura y flexión, absorción de agua, tolerancias dimensionales, densidad, abrasión y resistencia al deslizamiento. Los resultados mostraron que se podían obtener adoquines, bovedillas y bordillos con ARM que mantuvieran las propiedades esenciales de estos productos, hasta sustituciones de un 25%. En cambio, su uso en los terrazos no resultó tan bueno, debido a que el acabado superficial se vio afectado por la presencia de componentes débiles como las partículas flotantes. En la segunda investigación, también se emplearon áridos reciclados para la producción industrial de prefabricados no estructurales: bovedillas y adoquines. A diferencia de la investigación anterior, en este caso se utilizaron diferentes composiciones de áridos reciclados procedentes de RCD para sustituir los áridos naturales, tanto la fracción gruesa como fina. Se estudiaron dos porcentajes de sustitución (15% y 30%), acorde a los resultados obtenidos en la etapa previa (primer artículo). Además, se evaluó el uso de una adición, humo de sílice. Se emplearon las mismas dosificaciones y métodos que seguían las empresas habitualmente en su fabricación. Los elementos prefabricados fueron ensayados según las normas de referencia de estos productos mediante ensayos de resistencia a la rotura, flexión, absorción de agua, densidad, abrasión y resistencia al deslizamiento. Los resultados mostraron que, en general, el aumento del ratio de ARM empleado supone una disminución de algunas de las propiedades estudiadas. Este efecto no pudo ser compensado por el empleo de humo de sílice, posiblemente debido a las condiciones de curado empleadas en la industria. A pesar de ello, el estudio demuestra que el empleo de este tipo de residuos es viable a escala industrial, satisfaciendo los productos fabricados los requerimientos de la normativa Española. En el tercer artículo, áridos reciclados procedentes de escorias de GICC y RCD con diferentes composiciones, fueron empleados para la preparación de hormigones no estructurales. Asimismo, se evaluó el uso de cenizas volantes y escoria de central térmica de GICC como adición. Los hormigones fueron caracterizados mediante la determinación de las propiedades mecánicas, absorción de agua, densidad, carbonatación acelerada, penetración de cloruros y resistencia a los sulfatos hasta los 180 días. Los resultados de las escorias de GICC como árido mostraron un excelente comportamiento mecánico y en durabilidad, especialmente la fracción fina posiblemente debido al mayor contenido de partículas más finas (Ø<0.063 mm). El empleo de los dos tipos de adiciones resultó favorable para compensar la pérdida de propiedades provocada por el empleo de ARM, por lo que se puede afirmar que la posible combinación de estos áridos reciclados con residuos de GICC da como resultado hormigones que podrían ser usados con garantía. En líneas generales, y en base a todo el trabajo desarrollado en la tesis, se han encontrado porcentajes de ARM con los que es posible producir industrialmente adoquines, bordillos y bovedillas que satisfagan la normativa en España. Las propiedades, composición y tratamiento recibido por los ARM van a influir en las prestaciones obtenidas. Por otro lado, las escorias de GICC han mostrado resultados muy prometedores tanto como sustituto del árido como de adición al hormigón. Se han obtenido hormigones no estructurales adecuados mediante la combinación de los residuos de centrales térmicas de GICC con ARM, lo que supone una buena alternativa tanto desde el punto de vista técnico como medioambiental.

Sumario: Análisis de mercado; Análisis técnico; Análisis administrativo; Análisis legal y social; Análisis económico y financiero; Análisis de riesgo y sensibilidad; Anexos.

En las zonas sísmicas, las columnas de hormigón armado, sometidas a cargas cíclicas, sufren desplazamientos laterales. Bajo cargas importantes, la respuesta de las columnas entra en el rango plástico, lo que induce daños importantes: descascaramiento, pandeo de las barras longitudinales, falla por fatiga de bajos ciclos. Durante sismos moderados o fuertes, la amplitud de deformación unitaria puede fácilmente sobrepasar el 2% favoreciendo el posible pandeo de las barras de refuerzo y producir ruptura a un número de ciclos menor a 100. De esta forma, no se puede despreciar esta causa potencial de falla, lo que motiva el estudio del impacto del pandeo en la fatiga de bajos ciclos. El objetivo general del presente trabajo de título es determinar y cuantificar el impacto del pandeo en la falla por fatiga de bajos ciclos en barras de refuerzo. El estudio, de carácter teórico, pretende proveer información sobre el impacto del pandeo en la fatiga mediante un modelo numérico de plasticidad concentrada capaz de reproducir la respuesta cíclica de barras longitudinales de columnas apoyadas por estribos y susceptibles de pandearse. La metodología desarrollada consiste, en una primera parte, en la validación del modelo numérico en cuanto a su comportamiento cíclico. Este modelo, originalmente, consideraba barras en compresión que se deformaban mayoritariamente por flexión. No obstante, en el caso de este estudio, las barras consideradas están sometidos a ciclos de carga tracción – compresión. A partir de los resultados experimentales disponibles en la literatura, el modelo ha sido modificado y mejorado en cuanto a la representación del comportamiento cíclico de la barra y del pandeo. Una vez calibrado el modelo, la comparación de los resultados numéricos con resultados experimentales, disponibles en la literatura, permitió determinar la importancia del impacto del pandeo en la fatiga de bajos ciclos. Este análisis se basó en distintos parámetros, tales como: la amplitud de deformación, el diámetro de la barra, y la calidad del acero. La razón entre la longitud de la barra y el diámetro se fijó en 6 (seis), siendo consistente con el planteamiento experimental. El modelo analítico revela que esta relación de aspecto puede inducir pandeo. El pandeo al aumentar las tensiones al nivel de las rótulas plásticas, genera degradación de la capacidad global de la barra, lo que es representado por el modelo, mientras que la degradación de la capacidad observada en los ensayos experimentales incluye tanto el posible efecto del pandeo como el de la fatiga. Así, al estudiar el porcentaje relativo de pérdida de la capacidad global de barra por pandeo (analítica) respecto de la pérdida de capacidad de la barra observado en la falla por fatiga de bajo ciclo (experimental), se pudo cuantificar, analíticamente, el efecto del pandeo en la fatiga. Según los resultados obtenidos, al aumentar la amplitud de deformación y mejorar la calidad del acero, el impacto del pandeo en la fatiga tiende aparentemente a ser menor. Comúnmente esta degradación corresponde a un 30-60% a bajas amplitudes de deformación y a un 10-30% a altas amplitudes de deformación.

Ingeniero Civil / El problema a abordar en el presente trabajo de título es la elección del material de construcción óptimo para silos de almacenamiento de escoria y ceniza volante, para una central termoeléctrica de 350MW en Chile, considerando ambiente costero en la zona norte del país. Esto debido a que en la actualidad se utiliza acero estructural como práctica habitual en la construcción de estas estructuras y equipos, con montos importantes de inversión en suministro, construcción-montaje y mantención. El presente estudio considera realizar una evaluación comparativa de alternativas de suministro y construcción de estas estructuras en hormigón armado y acero estructural. Para esto, se presentan los diseños estructurales de estos silos con estos dos materiales, con un total de 4 silos diseñados con las capacidades necesarias para una Central PC (combustible pulverizado) de 350MW neto. El cálculo contempla estados de carga habituales en estas estructuras, como son peso propio, viento, temperatura, operación (material almacenado) y sismo, definidos por los criterios de diseño y la normativa chilena vigente. Esta memoria entrega una comparación de costos de suministro y construcción, mantención, plazos y aspectos técnicos respecto a suministro local o importado de la ingeniería y construcción. Además, se realiza un análisis de sensibilidad de los costos de construcción con respecto a los precios unitarios principales de los materiales seleccionados, para finalmente elaborar una matriz comparativa de resultados. En los 4 silos de almacenamiento estudiados, la solución con estructura de hormigón armado resultó ser el material seleccionado, debido a menores costos de inversión. Del estudio comparativo de estructura de acero versus hormigón armado, para el caso de menor precio de acero y mayor precio de hormigón armado, resultó un ahorro en los costos de inversión de un 19%. Considerando precios promedio de los materiales, esta diferencia aumenta en un 46%, y alcanza un 58% al revertir el primer escenario de precios unitarios.