Tesis doctoral de Agnieszka Bedynek
Las vigas armadas esbeltas de inercia variable (no prismáticas) se utilizan frecuentemente en el proyecto de estructuras de acero, tales como puentes metálicos y mixtos de luces medias y grandes y pórticos de naves industriales de gran luz. Varias serían las razones que justificarían el proyecto de estas vigas armadas esbeltas de acero de canto variable. En primer lugar, el alzado longitudinal de los elementos estructurales se adecúa a las leyes de esfuerzos que los solicitan, mejorando su eficiencia estructural. En segundo lugar, ello supone un menor consumo de acero y un ahorro en el coste de la estructura. En tercer lugar, el aspecto estético de la estructura mejora de manera notable, aligerando la estructura y reduciendo el mensaje de pesadez que suelen enviar este tipo de estructuras. Por último, en ocasiones, el proyecto de elementos estructurales no prismáticos viene propiciado por los aspectos formales de la obra. durante las últimas décadas, la resistencia e inestabilidad de las vigas armadas de canto constante han sido estudiadas profundamente por numerosos investigadores. No ha sido así en el caso de vigas de acero no prismáticas, siendo su comportamiento más complejo. El objetivo principal de esta investigación es realizar un análisis exhaustivo del comportamiento estructural de dichas vigas esbeltas no prismáticas de acero y ofrecer unas reglas de aplicación para su proyecto y cálculo. Tal objetivo se dirige fundamentalmente a evaluar la resistencia a cortante de vigas de canto variable en las que el ángulo de inclinación sea considerable (mayor que 10 grados). Conviene señalar que las reglas recogidas en en 1993-1-5 (eurocódigo 3) para afrontar esta situación de proyecto son algo simplistas, y no recogen la casuística más significativa en cuanto a los tipos estructurales a considerar en el proyecto. el cuerpo principal está constituido por cuatro publicaciones. Los temas objeto de estudio en ellas y en la tesis son el esfuerzo cortante crítico elástico de paneles de forma trapezoidal, la influencia de las imperfecciones geométricas y las tensiones residuales, el efecto resal, la posición de la rigidización y la resistencia última a cortante de vigas armadas esbeltas de acero de canto variable, sin y con rigidizadores longitudinales. Los estudios mencionados se enmarcan perfectamente dentro del objetivo principal de la tesis. la metodología aplicada ha incluido las siguientes fases: el estudio bibliográfico y la investigación inicial, el desarrollo del modelo numérico, la ejecución de dos campañas experimentales, la realización de un amplio estudio paramétrico, el análisis comparativo entre los resultados experimentales, los numéricos y los obtenidos según en 1993-1-5 y, finalmente, la confección de una propuesta de diseño, robusta y eficiente, para la evaluación de la resistencia última a cortante de vigas armadas esbeltas de acero de canto variable. la investigación realizada contempló la ejecución de dos campañas experimentales. En la primera, se ensayaron vigas no prismáticas con rigidizadores transversales, sometidas a cortante y a interacción flexión-cortante. En la segunda, se ensayaron vigas no prismáticas de canto variable con rigidizadores transversales y con rigidizadores longitudinales, sometidas a cortante. los resultados obtenidos en los ensayos permitieron verificar el modelo numérico. Dicho modelo fue utilizado entonces para realizar un amplio estudio paramétrico, y conocer así la influencia de las variables más relevantes sobre el comportamiento estructural de estas vigas. finalmente, se presenta una nueva propuesta de cálculo para cuantificar la resistencia última a cortante de vigas armadas esbeltas de acero de canto variable. La propuesta se basa en el método del ¿campo girado de tensiones¿, único método contemplado en en 1993-1-5. La propuesta mantiene su simplicidad y fiabilidad, y es válida para parámetros geométricos arbitrarios y para diferentes tipos de vigas no prismáticas.
Datos académicos de la tesis doctoral «Structural behaviour of tapered steel plate girders subjected to shear«
- Título de la tesis: Structural behaviour of tapered steel plate girders subjected to shear
- Autor: Agnieszka Bedynek
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 31/03/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Esther Real Saladrigas
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio ricardo Marí bernat
- paulo Vila real (vocal)
- (vocal)
- (vocal)