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La horizontalidad en la conformación de esta casa busca acentuar su relación con el paisaje de la cordillera de Los Andes. Se organiza en dos volúmenes horizontales paralelos, desfasados y semitransparentes, que se clavan a la pendiente. Al interior, la vivienda se caracteriza por poder integrar sus espacios a través de mamparas corredizas. En el primer cuerpo se encuentran los espacios comunes, la cocina y dormitorios, mientras que en el segundo volumen se sitúan un estar familiar y los dormitorios de huéspedes. / The horizontality in the form of this house seeks to accentuate its relationship with the Andean landscape. The house is organized in two parallel, semi-transparent, horizontal volumes that are pinned to the slope. On the interior, the house is characterized by integrating its spaces with sliding screens. In the first body the common spaces, kitchen and bedrooms are found, while the second volume contains a family room and guestrooms.

La presente tesis muestra el trabajo realizado durante los últimos diez años en la concepción de estructuras de singulares tanto para infraestructuras de obra civil como para obras de arquitectura. Estas estructuras se han concebido la mayor parte de las veces por equipos pluridisciplinares en los que los conocimientos de los integrantes de los equipos de trabajo han sumado con el objetivo común del proyecto redactado. Las estructuras estudiadas en la tesis tienen la característica común de configurarse en forma de pieles, que son a su vez estructura y forma de los objetos construidos. A lo largo del documento de síntesis, y en los artículos que forman el compendio de publicaciones, se explican; los planteamientos proyectuales, las condiciones de contorno impuestas de forma objetiva y también los impuestos de forma subjetiva, el proceso de diseño y análisis de las estructuras, las mediciones y observaciones de comportamiento que se realizaron, y el análisis del impacto en lo material y lo inmaterial de las ciudades en las que se han implantado. También se presentan las conclusiones obtenidas tras los trabajos realizados tanto en cuanto a la concepción y análisis de las estructuras, como en lo referente al impacto positivo que su creación ha producido. Finalmente se indican las líneas de investigación que pueden seguir el camino marcado por el trabajo desarrollado en esta tesis.

El presente trabajo centra su estudio en la problemática de los efectos térmicos ambientales en puentes de hormigón. Los objetivos perseguidos en esta tesis son, por una parte, el desarrollo de un modelo analítico capaz de obtener la respuesta térmica y tensional a nivel sección de los tableros de puentes de hormigón y el estudio de la influencia de todos los parámetros que intervienen en el fenómeno de la transmisión del calor en esta tipología estructural. Por otra parte, se presenta una metodología general de obtención de las acciones térmicas y los estados tensionales asociados, a considerar en el proceso de análisis y diseño de los puentes de hormigón. Dicha metodología ha sido aplicada, con posterioridad, al caso de puentes de hormigón emplazados en la geografía de nuestro país, siendo las bases de datos los resultados de los amplios estudios paramétricos llevados a cabo para cada una de las tipologías transversales de tablero comúnmente adoptadas en proyecto, y la información climatológica y ambiental recogida en las publicaciones del Instituto Nacional de Meteorología. / The present work is based on the problem of environmental thermal effects on concrete bridges. In this study, an analytical model is developed to determine the time-dependent temperature distributions and the self-equilibrated longitudinal and transversal stresses distributions within the cross section of concrete bridges. Parametric studies are carried out in order to find the effects of all parameters governing the heat transfer and conduction problem. Moreover, a general methodology in order to obtain design stresses distributions and design thermal loads is presented. Such methodology is applied to the case of concrete bridges in Spain. Data bases are the results of parametric studies and the environmental information presented in several reports of National Institute of Meteorology.

El uso de barras de materiales compuestos (FRP) se propone como una alternativa efectiva para las tradicionales estructuras de hormigón armadas con acero que sufren corrosión en ambientes agresivos. La aceptación de estos materiales en el mundo de la construcción está condicionada a la compresión de su comportamiento estructural. Este trabajo estudia el comportamiento adherente entre barras de FRP y hormigón mediante dos programas experimentales. El primero incluye la caracterización de la adherencia entre barras de FRP y hormigón mediante ensayos de pull-out y el segundo estudia el proceso de fisuración de tirantes de hormigón reforzados con barras de GFRP mediante ensayo a tracción directa. El trabajo se concluye con el desarrollo de un modelo numérico para la simulación del comportamiento de elementos de hormigón reforzado bajo cargas de tracción. La flexibilidad del modelo lo convierte en una herramienta flexible para la realización de un estudio paramétrico sobre las variables que influyen en el proceso de fisuración. / The use of Fibre Reinforced Polymers (FRP) as reinforcement in concrete structures is considered to be a possible alternative to steel in those situations where corrosion is present. The full acceptance of FRP reinforcement in concrete construction is contingent on a complete study and comprehension of all aspects of their structural performance. This thesis investigates the bond behaviour between Fibre Reinforced Polymer (FRP) reinforcement and concrete. Two experimental programs were conducted. In the first program the role of the variables which affect the bond behaviour was studied through pull-out test. In the second program, GFRP RC members were tested in tension to study their cracking response. To conclude the thesis, a numerical model was developed to simulate the cracking behaviour of RC tensile members. Since the model was flexible enough to include any "user-defined" bond-slip law and variable materials' properties, a parametric study was conducted to analyze which are the variables that influence the cracking behaviour.

The study of pathological manifestations in concrete emerges as a valuable tool for understanding the processes involved, in it as long as it makes possible to optimize its use in all stages of the construction process. Under this circumstance it was considerate valid to make a survey about the major damages in Uruguay, for which 93 reports were labeled with 313 assessments on 147 bridges in the period 2004 / 2010. From their analyst’s it was verified of injury "Corrosion of reinforcement", located mainly in the coastal South. Makeover, it was found that "Board" is the most affected of the elements followed by “Side Shields" and "Sidewalks", where "Exposed reinforcement" and "Humidity stains" are the most prevalent problems. / El estudio de las manifestaciones patológicas en el hormigón armado surge como una valiosa herramienta para la comprensión de los procesos involucrados, en la medida que posibilita optimizar su uso en todas las etapas del proceso constructivo. En función de esta circunstancia entendió-se valedero realizar un levantamiento de sus principales daños en el Uruguay, para lo cual fueron catalogados 93 informes con 313 evaluaciones sobre 147 puentes en el periodo 2004 / 2010. De su análisis verifico-se la preeminencia de la lesión “Corrosión de armaduras”, la que se localiza principalmente en la zona costera Sur. A sí mismo, constata-se que “Tablero” es el elemento más afectado de estas estructuras seguido por “Protección lateral” y “Veredas”, donde “Armadura expuesta” y “Manchas de humedad” son las lesiones más relevantes.

The study of pathological manifestations in concrete emerges as a valuable tool for understanding the processes involved, in it as long as it makes possible to optimize its use in all stages of the construction process. Under this circumstance it was considerate valid to make a survey about the major damages in Uruguay, for which 93 reports were labeled with 313 assessments on 147 bridges in the period 2004 / 2010. From their analyst’s it was verified of injury "Corrosion of reinforcement", located mainly in the coastal South. Makeover, it was found that "Board" is the most affected of the elements followed by “Side Shields" and "Sidewalks", where "Exposed reinforcement" and "Humidity stains" are the most prevalent problems. / El estudio de las manifestaciones patológicas en el hormigón armado surge como una valiosa herramienta para la comprensión de los procesos involucrados, en la medida que posibilita optimizar su uso en todas las etapas del proceso constructivo. En función de esta circunstancia entendió-se valedero realizar un levantamiento de sus principales daños en el Uruguay, para lo cual fueron catalogados 93 informes con 313 evaluaciones sobre 147 puentes en el periodo 2004 / 2010. De su análisis verifico-se la preeminencia de la lesión “Corrosión de armaduras”, la que se localiza principalmente en la zona costera Sur. A sí mismo, constata-se que “Tablero” es el elemento más afectado de estas estructuras seguido por “Protección lateral” y “Veredas”, donde “Armadura expuesta” y “Manchas de humedad” son las lesiones más relevantes.

The study of pathological manifestations in concrete emerges as a valuable tool for understanding the processes involved, in it as long as it makes possible to optimize its use in all stages of the construction process. Under this circumstance it was considerate valid to make a survey about the major damages in Uruguay, for which 93 reports were labeled with 313 assessments on 147 bridges in the period 2004 / 2010. From their analyst’s it was verified of injury "Corrosion of reinforcement", located mainly in the coastal South. Makeover, it was found that "Board" is the most affected of the elements followed by “Side Shields" and "Sidewalks", where "Exposed reinforcement" and "Humidity stains" are the most prevalent problems. / El estudio de las manifestaciones patológicas en el hormigón armado surge como una valiosa herramienta para la comprensión de los procesos involucrados, en la medida que posibilita optimizar su uso en todas las etapas del proceso constructivo. En función de esta circunstancia entendió-se valedero realizar un levantamiento de sus principales daños en el Uruguay, para lo cual fueron catalogados 93 informes con 313 evaluaciones sobre 147 puentes en el periodo 2004 / 2010. De su análisis verifico-se la preeminencia de la lesión “Corrosión de armaduras”, la que se localiza principalmente en la zona costera Sur. A sí mismo, constata-se que “Tablero” es el elemento más afectado de estas estructuras seguido por “Protección lateral” y “Veredas”, donde “Armadura expuesta” y “Manchas de humedad” son las lesiones más relevantes.

Ingeniero Civil / El presente trabajo consiste en la modelación no lineal y tridimensional en el software comercial CSI Perform-3D, de un edificio habitacional de hormigón armado ubicado en Iquique, el cual fue instrumentado en junio del 2014. Se contaba para este edificio con un modelo 3D en desarrollo, que mostraba acoplamiento de muros mediante los diafragmas. Se realiza el refinamiento de dicho modelo, y con él se estudia el comportamiento sísmico de sistemas de muros acoplados frente a registros de aceleraciones con diferentes niveles de amplificación, con énfasis en la distribución de las cargas laterales sobre ellos. Posteriormente, se desarrolla un modelo bidimensional para el estudio de un muro particular del edificio, en una sola dirección. Utilizando los modelos 2D y 3D, se analiza el impacto de la modelación no lineal en los resultados, el efecto de las cargas de acople en la posición de la resultante de carga lateral en los muros, las diferencias entre los modelos tridimensional y bidimensional, y el efecto de amplificar la demanda sísmica en el análisis. En el modelo bidimensional se estudian además los límites elásticos del muro escogido, y se hace un análisis de esfuerzos y deformaciones post-fluencia. Se observa, entre otros resultados, que la posición de la resultante de carga lateral se ubica bajo el valor esperado de dos tercios de la altura del muro, y que las fuerzas axiales en los elementos de acople son las que más incidencia tienen en esa distribución. Al descontar su efecto, la posición de la resultante sube más de un 20\% en los casos estudiados. Por otra parte, el modelo 2D, si bien reproduce el fenómeno estudiado, también presenta un nivel de acoplamiento bajo y un nivel de daño considerablemente inferior al del modelo completo. Al amplificar la solicitación sísmica se observa una baja de la posición de la resultante de carga lateral, debido a la mayor incidencia de modos superiores y al incremento del nivel de acoplamiento. Finalmente, se observa que luego de la fluencia en la base del edificio, se produce también la fluencia de pisos superiores, donde usualmente ya no se encuentra detallamiento de bordes. En base a lo estudiado, se proponen algunas recomendaciones. No es aconsejable utilizar modelos de fibras que no consideren la altura completa de los muros. En cuanto a análisis bidimensional, un modelo 2D puede reproducir correctamente ciertos fenómenos, pero en algunos casos no es posible omitir el componente tridimensional pues determina el comportamiento del muro.

Los materiales multifuncionales, también denominados materiales activos o materiales inteligentes, poseen atributos más allá de la primordial resistencia y rigidez, que típicamente conduce la ciencia y la ingeniería en los materiales para sistemas estructurales. Así, los materiales estructurales pueden ser rediseñados para tener integración eléctrica, magnética, óptica, térmica y posiblemente otras funcionalidades, que trabajan en sinergia para proporcionar ventajas más allá de la suma de las capacidades individuales, y con las cuales es posible desarrollar un sinfín de aplicaciones, que van desde las militares hasta las más convencionales en la vida diaria. Este tipo de materiales son capaces de responder de modo reversible y controlable ante diferentes estímulos físicos o químicos externos, modificando alguna de sus propiedades. En las últimas décadas se han presentado a la comunidad científica un número significativo de estudios sobre distintas matrices con adición de fibras de carbono, polvo de grafito o fibras de acero, como elemento conductor. Por otra parte, más recientemente la nanotecnología ha experimentado tremendos avances en muy distintos ámbitos científicos. Dentro de este campo destacan especialmente los nanotubos de carbono (NTC) y las fibras y nanofibras de carbono (NFC) por sus apreciables cualidades mecánicas, térmicas y eléctricas. Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de avances en muy diversos materiales compuestos y aplicaciones prácticas –componentes electrónicos, sensores, matrices poliméricas, metálicas o cerámicas, etc. —se ha prestado escasa atención al potencial uso de aquellos en matrices cementicias. Es más, la mayoría de estos trabajos se han centrado más en la utilización de NTC que en la de NFC. Muchos métodos y técnicas que han sido investigadas para la eliminación del hielo en carreteras causan enormes pérdidas en vidas humanas, infraestructuras y materiales. Los métodos mecánicos de eliminación de la nieve son los más usados, pero, a su vez, son costosos, caros y lentos. Además, no se elimina la totalidad de la nieve en la vía, dejando una delgada capa que afecta muy negativamente a la fricción entre neumático y pavimento. Otra de las formas de eliminación de hielo en carreteras o aeropuertos es empleando agentes químicos, siendo muchos de ellos perjudiciales tanto para el hormigón armado como para las estructuras metálicas –viaductos, obras de paso, pistas de aeropuertos—, así como nocivos para el medio ambiente. El objetivo fundamental de este trabajo puede ser resumido como el estudio de la función de calefacción en distintos materiales en base cemento mediante la adición de materiales carbonosos. Para ello, se realizarán diversos estudios experimentales encaminados a valorar el comportamiento de los citados materiales modificados, así como sus posibles aplicaciones en la explotación de determinadas infraestructuras de transporte. La presente tesis doctoral se estructura en tres partes bien diferenciadas, junto con las pertinentes conclusiones generales y futuras contribuciones previstas, así como de las referencias empleadas para su elaboración. También consta de un anexo en el que se incluyen los datos experimentales obtenidos en los ensayos con pastas conductoras de cemento y que, por su extensión, no se ha considerado oportuno incluir en el cuerpo del documento. La primera parte se centra en analizar el estado del arte en materia de compuestos cementicios multifuncionales, comprendiendo los materiales carbonosos que los integran, las técnicas empleadas para su dispersión en la matriz cementicia, las propiedades termoeléctricas de los materiales y las aplicaciones térmicas de los materiales cementicios conductores de la electricidad. En la segunda parte se aborda el estudio experimental de la función de calefacción en pastas de cemento conductoras, realizando diversos ensayos específicos para determinar su viabilidad, así como el ajuste a modelos físico-matemáticos de los resultados obtenidos. Por último, se lleva a cabo un estudio experimental de deshielo mediante calefacción. En la tercera y última parte se aborda la caracterización de hormigones conductores multifuncionales y su estudio como elementos de calefacción empleados en la prevención de la formación de hielo y el deshielo de pavimentos. También se aplica el modelo físico-matemático previamente empleado en pastas con el fin de validar su utilidad en hormigones y se plantea un análisis de viabilidad preliminar sobre la posibilidad de aplicar esta técnica en pavimentos de puentes y pistas aeroportuarias, así como su coste energético estimado.