Tesis doctoral de Ana Blanco álvarez
El uso de hormigón reforzado con fibras (hrf) como material de construcción se ha expandido más allá de las aplicaciones tradicionales desde la publicación de códigos y recomendaciones de diseño. De hecho, la industria está demandando hrf con creciente responsabilidad estructural y, en algunos casos, con las fibras cómo único material de refuerzo. a pesar de los notables avances en la tecnología de refuerzo con fibras y la publicación de recomendaciones de diseño, continúan surgiendo preguntas con respecto al comportamiento, la caracterización y el diseño del material. La definición del modelo constitutivo del hrf y el desarrollo de métodos de caracterización han sido ampliamente estudiados, sin embargo, su idoneidad para ciertas aplicaciones estructurales sigue suscitando debate. Asimismo, propiedades tales como la orientación de las fibras y las deformaciones por fluencia no son aspectos menores y necesitan ser considerados adecuadamente. Con el fin de trabajar hacia un procedimiento de diseño preciso y eficiente, los citados temas deben ser ampliamente estudiados. en este contexto, el interés de la industria por comprender mejor el comportamiento del hrf ha generado la posibilidad de realizar ensayos a pequeña escala y a escala real que son una valiosa fuente de información. Por este motivo, se plantea una tesis doctoral generalista que abarca varios temas referentes a la caracterización y diseño del hormigón reforzado con fibras de acero (hrfa). Los temas tratados en esta investigación son: el comportamiento a flexión y el diseño de vigas con refuerzo combinado de fibras y barras de acero; el comportamiento a flexión, la orientación de fibras y el diseño de losas de hrfa con diferentes dimensiones; la predicción del comportamiento a tracción del hrfa y el comportamiento y la fluencia del hrfa en estado fisurado. el primer tema analiza la idoneidad de los actuales modelos constitutivos propuestos en los códigos y recomendaciones europeos para simular el comportamiento a flexión de vigas con refuerzo combinado. Para ello, se han ensayado elementos a escala real con diferentes tipos y contenidos de fibras de acero. Los resultados de la modelización numérica demostraron que, en general, dichos modelos constitutivos reproducen satisfactoriamente los datos experimentales. en el segundo tema, con base en el comportamiento a flexión de losas de hrfa a escala real, se proponen factores geométricos con el fin de compensar las inexactitudes de los actuales modelos constitutivos para reproducir la respuesta de este tipo de elementos. El estudio relativo a la modelización del comportamiento a flexión de las losas permitió identificar un efecto favorable de la orientación de las fibras (efecto de la red de las fibras) que se acentúa con el ancho de las losas. el tercer tema se centra en la propuesta de una formulación analítica para estimar la curva tensión-deformación a tracción del hrf a partir de los resultados del ensayo barcelona. La validación realizada indica la aplicabilidad del modelo tanto para hormigones con fibras de acero como con fibras plásticas. el último tema trata la deformación por fluencia del hrfa en estado fisurado, evaluadas mediante la realización ensayos a flexión bajo carga sostenida en vigas a pequeña escala pre-fisuradas. Con base en los resultados, se propone un modelo simple para predecir la evolución del coeficiente de fluencia en el tiempo.
Datos académicos de la tesis doctoral «Characterization and modelling of sfrc elements«
- Título de la tesis: Characterization and modelling of sfrc elements
- Autor: Ana Blanco álvarez
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 20/03/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Antonio Aguado De Cea
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio ricardo Marí bernat
- marco Di prisco (vocal)
- lucie alice regine Vandewalle (vocal)
- steffen Grí¼newald (vocal)