Estimación de la resistencia de estructuras de hormigón armado reforzadas a cortante mediante FRP

El empleo de refuerzos de FRP en vigas de hormigón armado es cada vez más frecuente por sus numerosas ventajas frente a otros métodos más tradicionales. Durante los últimos años, la técnica FRP-NSM, consistente en introducir barras de FRP sobre el recubrimiento de una viga de hormigón, se ha posicionado como uno de los mejores métodos de refuerzo y rehabilitación de estructuras de hormigón armado, tanto por su facilidad de montaje y mantenimiento, como por su rendimiento para aumentar la capacidad resistente de dichas estructuras. Si bien el refuerzo a flexión ha sido ampliamente desarrollado y estudiado hasta la fecha, no sucede lo mismo con el refuerzo a cortante, debido principalmente a su gran complejidad. Sin embargo, se debería dedicar más estudio a este tipo de refuerzo si se pretenden conservar los criterios de diseño en estructuras de hormigón armado, los cuales están basados en evitar el fallo a cortante por sus consecuencias catastróficas Esta ausencia de información y de normativa es la que justifica esta tesis doctoral. En este pro-yecto se van a desarrollar dos metodologías alternativas, que permiten estimar la capacidad resistente de vigas de hormigón armado, reforzadas a cortante mediante la técnica FRP-NSM. El primer método aplicado consiste en la implementación de una red neuronal artificial capaz de predecir adecuadamente la resistencia a cortante de vigas reforzadas con este método a partir de experimentos anteriores. Asimismo, a partir de la red se han llevado a cabo algunos estudios a fin de comprender mejor la influencia real de algunos parámetros de la viga y del refuerzo sobre la resistencia a cortante con el propósito de lograr diseños más seguros de este tipo de refuerzo. Una configuración óptima de la red requiere discriminar adecuadamente de entre los numerosos parámetros (geométricos y de material) que pueden influir en el compor-tamiento resistente de la viga, para lo cual se han llevado a cabo diversos estudios y pruebas. Mediante el segundo método, se desarrolla una ecuación de proyecto que permite, de forma sencilla, estimar la capacidad de vigas reforzadas a cortante con FRP-NSM, la cual podría ser propuesta para las principales guías de diseño. Para alcanzar este objetivo, se plantea un pro-blema de optimización multiobjetivo a partir de resultados de ensayos experimentales llevados a cabo sobre vigas de hormigón armado con y sin refuerzo de FRP. El problema multiobjetivo se resuelve mediante algoritmos genéticos, en concreto el algoritmo NSGA-II, por ser más apropiado para problemas con varias funciones objetivo que los métodos de optimización clásicos. Mediante una comparativa de las predicciones realizadas con ambos métodos y de los resulta-dos de ensayos experimentales se podrán establecer las ventajas e inconvenientes derivadas de la aplicación de cada una de las dos metodologías. Asimismo, se llevará a cabo un análisis paramétrico con ambos enfoques a fin de intentar determinar la sensibilidad de aquellos pa-rámetros más sensibles a este tipo de refuerzo. Finalmente, se realizará un análisis estadístico de la fiabilidad de las ecuaciones de diseño deri-vadas de la optimización multiobjetivo. Con dicho análisis se puede estimar la capacidad resis-tente de una viga reforzada a cortante con FRP-NSM dentro de un margen de seguridad espe-cificado a priori. ABSTRACT The use of externally bonded (EB) fibre-reinforced polymer (FRP) composites has gained acceptance during the last two decades in the construction engineering community, particularly in the rehabilitation of reinforced concrete (RC) structures. Currently, to increase the shear resistance of RC beams, FRP sheets are externally bonded (EB-FRP) and applied on the external side surface of the beams to be strengthened with different configurations. Of more recent application, the near-surface mounted FRP bar (NSM-FRP) method is another technique successfully used to increase the shear resistance of RC beams. In the NSM method, FRP rods are embedded into grooves intentionally prepared in the concrete cover of the side faces of RC beams. While flexural strengthening has been widely developed and studied so far, the same doesn´t occur to shearing strength mainly due to its great complexity. Nevertheless, if design criteria are to be preserved more research should be done to this sort of strength, which are based on avoiding shear failure and its catastrophic consequences. However, in spite of this, accurately calculating the shear capacity of FRP shear strengthened RC beams remains a complex challenge that has not yet been fully resolved due to the numerous variables involved in the procedure. The objective of this Thesis is to develop methodologies to evaluate the capacity of FRP shear strengthened RC beams by dealing with the problem from a different point of view to the numerical modeling approach by using artificial intelligence techniques. With this purpose two different approaches have been developed: one concerned with the use of artificial neural networks and the other based on the implementation of an optimization approach developed jointly with the use of artificial neural networks (ANNs) and solved with genetic algorithms (GAs). With these approaches some of the difficulties concerned regarding the numerical modeling can be overcome. As an alternative tool to conventional numerical techniques, neural networks do not provide closed form solutions for modeling problems but do, however, offer a complex and accurate solution based on a representative set of historical examples of the relationship. Furthermore, they can adapt solutions over time to include new data. On the other hand, as a second proposal, an optimization approach has also been developed to implement simple yet accurate shear design equations for this kind of strengthening. This approach is developed in a multi-objective framework by considering experimental results of RC beams with and without NSM-FRP. Furthermore, the results obtained with the previous scheme based on ANNs are also used as a filter to choose the parameters to include in the design equations. Genetic algorithms are used to solve the optimization problem since they are especially suitable for solving multi-objective problems when compared to standard optimization methods. The key features of the two proposed procedures are outlined and their performance in predicting the capacity of NSM-FRP shear strengthened RC beams is evaluated by comparison with results from experimental tests and with predictions obtained using a simplified numerical model. A sensitivity study of the predictions of both models for the input parameters is also carried out.

Comportamiento dinámico de medios poroelásticos en relación con problemas de interacción suelo-estructura y suelo-agua-estructura

Programa de Doctorado: Sistemas Inteligentes y Apliacaciones Numéricas en Ingeniería

Dynamic analysis of piled foundations in stratified soils by a BEM-FEM model

[EN] 3D BEM-FEM coupling model is used to study the dynamic behavior of piled foundations in elastic layered soils in presenceof a rigid bedrock. Piles are modelled by FEM as beams according to the Bernoulli hpothesis, and every layer of the soil is modelled by BEM as a cointinuum, semi-infinite, isotropic, homogeneous, linear, viscoelastic medium.

Cuantificación de la seguridad en túneles

El desarrollo de la red de infraestructuras y las crecientes exigencias medioambientales han conducido al incremento de la construcción de túneles. Por otro lado los accidentes que se han producido y la consiguiente alarma social han puesto a la profesión ante la necesidad de incorporar todas las técnicas disponibles para garantizar niveles de seguridad aceptables. En este artículo se describen algunos procedimientos de cuantificación tanto en lo relativo a la situación de servicio, en la que los llamados métodos de nivel II habituales en los cálculos de resistencia de estructuras pueden jugar un papel, como en la de accidente donde las técnicas de teoría de la decisión mediante árboles probabilistas de duraciones están siendo ya utilizadas por otros países. Se incluye la descripción de ambos procedimientos así como ejemplos ilustrativos de los mismos y se finaliza con algunas consideraciones globales.

Estructuras I: vigas de alma llena, resistencia y rigidez

Ejercicios de dimensionado y comprobación de vigas de alma llena.

La utilización del acero inoxidable en estructuras de hormigón armado en edificación.

[ES]El hormigón, y más concretamente las armaduras de hormigón, son usadas a diario en múltiples lugares. Estas armaduras son utilizadas en diversas estructuras, de las cuales se espera una duración relativamente larga; aún así, en ciertos ambientes, ciertos agentes, tales como el dióxido de carbono o los cloruros, consiguen atravesar el hormigón alcanzando las armaduras y reducir el pH del hormigón hasta el punto que el acero del interior queda despasivado. A partir de aquí, y debido mayormente al oxígeno, el acero se corroe, reduciendo drásticamente la vida de dichas armaduras y, por tanto, de las estructuras. Debido a esto, la utilización de armaduras de acero inoxidable, en lugar de las típicas de acero al carbono, está cobrando fuerza, a pesar de su mayor coste inicial. Su mayor resistencia a la corrosión en ambientes agresivos convierte al acero inoxidable en una opción a tener en cuenta para prolongar la vida de las estructuras que se encuentran en estos ambientes. En este trabajo se han comparado ambos tipos de aceros, en dos tipos de secciones diferentes, resaltando las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos, mayormente centrándose en la resistencia y el coste que tiene cada uno de ellos. Los resultados demuestran que el acero inoxidable supone una ventaja considerable en algunos ámbitos de uso, a pesar de que en otros el acero al carbono siga siendo más viable. A pesar de esto, queda claro que la evolución ascendente del uso de armaduras de acero inoxidable está de sobra justificada.

Aportación metodológica para el diseño de sistemas de aislamientode base para estructuras de soporte de maquinaria rotatoria

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Ingeniería Estructural) UANL

Ensayes acelerados para determinar la resistencia potencial a la tensión por compresión diametral y el módulo de ruptura del concreto a los 28 días y aplicaciones [por] Raymundo Rivera Villarreal

Tesis (Maestría en Ciencias, con especialidad en Estructuras) U. A. N. L.

La Asociación Campesina del Valle del Río Cimitarra como mecanismo de resistencia política a los proyectos latifundistas en el Magdalena Medio. (2006-2010)”

El presente estudio de caso analiza desde la construcción espacial comunitaria del campesinado, las maneras en que la Asociación Campesina del Valle del Rio Cimitarra teje formas de resistencia política a las estructuras latifundistas imperantes en el Magdalena Medio. En un periodo donde el modelo agroindustrial relacionado con la globalización tiene mayor profundización en el sector agrario nacional, se analiza como la organización campesina ejerce una resistencia localizada en defensa de lo territorial, como filón para detener la expansión de los circuitos de acumulación de Capital.

Análisis del Ejército Zapatista de Liberación Nacional como modelo de guerrilla estética, a la luz de la teoría de la resistencia planteada por Jacques Rancière

Justo ahora, cuando parece haberse agotado el entendimiento del zapatismo como movimiento revolucionario tradicional, esta monografía propone dar un doble salto mortal para destruir las barreras obsoletas de las teorías revolucionarias y aterrizar en lo que Rancière llama la Resistencia de los Sin Parte. El alarido bestial se transforma en palabra para sacudir las estructuras más íntimas del orden y actualizar la pésima partición de los lugares y las funciones comunes en la comunidad. Las partes mal contadas acceden a la palabra para reclamar una partición justa de lo común, e inscribir así las libertades como axiomas para el todo comunitario. Lo descolorido toma color, lo oculto es visto, lo incontado entra en el conteo de las partes, lo que no tiene rostro ni voz es ahora escuchado, las sombras adquieren cuerpos y los cuerpos adquieren vida. La resistencia por la incorporación cambió para siempre la política tradicional mexicana, al punto de que ésta ha dejado de llamarse como tal para quien escribió esta investigación. La palabra común, la imagen del líder Marcos, y los símbolos como el pasamontañas, hacen que la rebelión zapatista sea una rebelión desde y para los sin parte, una voz para incorporar a los sin voz: el rostro indefinido de una máscara que defiende con enjundia a los olvidados y los devuelve a la arena de los vistos. Chiapas habla, los fantasmas resucitan, las partes mal contadas reclaman una justa partición de lo visible en la comunidad. Marcos y los suyo se han salido con la suya.

Elaboración de material docente de carácter práctico y autoevaluación para la parte de elasticidad de las asignaturas de Elasticidad y Resistencia de Materiales.

Proyecto de innovación educativa, realizado en la ETS II de Valladolid por 4 profesores del Departamento de Resistencia de Materiales y Estructuras. El resultado se materializa en la publicación del sitio web 'Página de Elasticidad', al que se accede en la dirección http://www.eis.uva.es/~reic/Elas_Web/, o desde varios lugares de la página del Departamento. El objetivo es poner a disposición de los alumnos un conjunto de cuestiones, ejercicios cortos, problemas tipo, y enunciados de examen como material de trabajo con características interactivas, para facilitar la preparación de la asignatura. Hay también otros servicios como un tablón de anuncios, un foro de discusión de temas de la asignatura, y enlaces de interés. El proyecto incidirá positivamente en la docencia: el material de trabajo, que está a medio camino entre teoría y problemas, ayudará a comprender la primera y prepará el camino a los segundos. Adicionalmente tendrá un efecto de uniformidad entre los 4 grupos en que se imparte la asignatura 'Introducción a la Elasticidad, Resistencia de Materiales', ya que el Foro y el tablón son comunes. Los profesores participantes han aprendido a elaborar material para publicación web.

Elaboración de un libro en soporte informático sobre resistencia de materiales.

El proyecto se ha realizado en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Valladolid, -concretamente en el Departamento de Resistencia de Materiales, Estructuras e Ingeniería Civíl-, por profesores del citado departamento. El objetivo ha sido elaborar una herramienta que facilite el estudio de los alumnos disminuyendo así el fracaso escolar. La citada herramienta debía ser asequible a través de la red Internet, lo que facilitaría su uso desde cualquier ordenador sin tener que adquirir el producto. Con este objetivo se ha desarrollado un libro en formato electrónico. Se han conseguido cuatro versiones. La primera de ellas consta de una serie de páginas en formato HTML v3.2 que puede ser visualizada con cualquier navegador que soporte este tipo de lenguaje, esta versión no incluye ni frames ni código ejecutable de tipo Javascript o similar. La segunda versión se deriva de la anterior incluyendo frames y un menú de navegación escrito en código Javascript. la tercera versión del libro está en formato HTML Help, propio de los ficheros de ayuda de Windows; y el cuarto, en formato JAVA Help, propio de los ficheros de ayuda del lenguaje JAVA. Si bien la tercera es propia del sistema operativo Windows, las otras tres son multiplataforma. Se ha elaborado un cd-rom autoarrancable que contiene, entre otras cosas, el programa de instalación del libro electrónico. Con todo ello se espera mejorar la docencia en las asignaturas que hacen referencia a la asignatura 'Elasticidad y resistencia de materiales'.

Desarrollo de material didáctico audiovisual para prácticas de laboratorio en el Proyecto PROMETEO-ULPGC: resistencia de materiales

[ES]En el contexto del proyecto de innovación educativa PROMETEO de la ULPGC, desde el área de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras se han desarrollado materiales didácticos audiovisuales con la finalidad de facilitar el seguimiento y realización de varias prácticas de laboratorio en la materia de Resistencia de Materiales correspondientes a las titulaciones de ingeniería de la Escuela de Ingenierías Industriales y Civiles de la ULPGC, que se exponen en este trabajo.

Recubrimientos recomendables por razones de durabilidad, a disponer en estructuras de hormigón sometidas a la clase específica de exposición Qb (ataque químico de intensidad media)

Es una realidad cada vez más aceptada que la durabilidad del hormigón es una propiedad igual de importante que la resistencia mecánica o la estabilidad de volumen. No es el objeto del presente trabajo ahondar en las causas de esta evidencia sino en contribuir a hacer del diseño de la durabilidad una materia incorporada al quehacer diario de los técnicos y especialistas. Solo si la durabilidad de una estructura se puede proyectar y verificar, será posible conseguir vidas útiles con una cierta garantía o seguridad en que se alcanzarán los periodos de servicio que se especifiquen. En el diseño de la durabilidad se ha dedicado mucho tiempo en el pasado a aclarar los mecanismos de ataque (por ejemplo: por sulfatos o por reacción árido-álcali) o como realizar ensayos acelerados en estos casos y también en el caso concreto de la corrosión de la armadura. En el caso de la corrosión, la envergadura de los costes de reparaciones ha estimulado la publicación de modelos y ensayos que, si bien necesitan todavía calibración, al menos suponen una cierta ayuda para el proyectista.