Disseny d’un banc d’assaig d’efectes diferits en elements de formigó armat amb barres FRP

L'objectiu d'aquest projecte és el disseny dels bancs d'assaig necessaris per poder realitzar tres assajos de fisuració i deformació diferida al laboratori de resistència de materials de la UdG sobre provetes i bigues de formigó armat amb FRP i estudiar- ne el comportament. El primer assaig és el de fluència del formigó, on es sotmet una proveta a una compressió mantinguda en el temps. El segon assaig és un de tracció directa, on s'aplica una càrrega a tracció mantinguda en el temps en una proveta de formigó armat amb una barra FRP de reforç intern. El tercer és un assaig a flexió, on es carregarà una biga a flexió durant un període llarg de temps

Reforç d’un element estructural mitjançant l’adhesió de làmines de compòsits reforçats amb fibres (FRP)

Aquest treball final de carrera és un estudi del reforç d’un element estructural de formigó per mitjà de fibres FRP. Podem assimilar-lo a una guia pràctica per tal que un enginyer amb coneixements de construcció, pugui reforçar un membre que ha sofert danys produïts per aguantar càrregues, oscil·lacions, etc.per les que no havia estat dissenyat. El projecte conté teoria del FRP per tal de conèixer el material que utilitzarem pel nostre reforç, les normatives i prenormatives que s’utilitzen per fer el disseny, i un exemple pràctic de càlcul del reforç d’una biga sotmesa a flexió i el confinament d’un pilar, que són les dues opcions més utilitzades per reforçar amb FRP. El reforç d’estructures de formigó és el camp de la construcció on més ràpidament i amb major èxit s’estan aplicant els reforços amb FRP, degut a les propietats tant avantatjoses que presenten, entre altres, resistència a la corrosió i lleugeresa, que es tradueix en estalvi de transport i posada en obra

Estudi del comportament sísmic d'una estructura de formigó armat amb forjats de llosa massissa i dissipadors d'energia

Anàlisi de la resposta estructural d’un edifici d’oficines de formigó armat amb pilars i forjats de llosa massissa situat en una zona de sismicitat elevada segons diferents variants constructives. L’emplaçament teòric de l’obra és la ciutat de Granada, per tant, li serà d’aplicació la normativa española vigent. L’estudi es basa especialment en la Normativa Sismorresistent Espanyola (NCSE-02) i el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE), entre d’altres

Modelització de la contribució del formigó traccionat entre fissures en estructures reforçades amb armadures de materials compostos amb matriu polimèrica (FRP).

El present treball s’emmarca dins el camp de les estructures de formigó, i més concretament, a les que es troben reforçades amb armadures de materials compostos amb matriu polimèrica, és a dir FRP “Fiber Reinforced Polymer”

Instrumentació i anàlisi de dades d'assaigs de bigues de formigó armades amb barres de FRP

Estudi experimental del comportament de bigues de formigó armades amb barres de materials compostos de matriu polimèrica (FRP)

Projecte de nau industrial sostenible

La majoria de naus industrials són edificis contenidors, senzills, modulars i, sobretot, concebuts com a edificis rendibles, sense tenir en compte criteris de protecció del medi ambient. En el projecte s’ha optat per fer el disseny i càlcul d’una nau industrial prefabricada de formigó armat per a la fabricació de maquinària per la indústria agroalimentària, amb dos nivells d’oficines, zona de producció amb pont grua, laboratoris i magatzems amb una superfície total aproximada de 1800 m². Per tal que sigui un edifici sostenible, s’ha optat per la instal·lació de plaques solars fotovoltaiques, aïllament tèrmic, aprofitament d’aigües plujanes, gestió de residus, aprofitament òptim, il·luminació natural, estalvi d’energia a causa d'una bona gestió dels recursos energètics

Serviceability behaviour of fibre reinforced polymer reinforced concrete beams

El uso de materiales compuestos de matriz polimérica (FRP) emerge como alternativa al hormigón convencionalmente armado con acero debido a la mayor resistencia a la corrosión de dichos materiales. El presente estudio investiga el comportamiento en servicio de vigas de hormigón armadas con barras de FRP mediante un análisis teórico y experimental. Se presentan los resultados experimentales de veintiséis vigas de hormigón armadas con barras de material compuesto de fibra de vidrio (GFRP) y una armada con acero, todas ellas ensayadas a flexión de cuatro puntos. Los resultados experimentales son analizados y comparados con algunos de los modelos de predicción más significativos de flechas y fisuración, observándose, en general, una predicción adecuada del comportamiento experimental hasta cargas de servicio. El análisis de sección fisurada (CSA) estima la carga última con precisión, aunque se registra un incremento de la flecha experimental para cargas superiores a las de servicio. Esta diferencia se atribuye a la influencia de las deformaciones por esfuerzo cortante y se calcula experimentalmente. Se presentan los aspectos principales que influyen en los estados límites de servicio: tensiones de los materiales, ancho máximo de fisura y flecha máxima permitida. Se presenta una metodología para el diseño de dichos elementos bajo las condiciones de servicio. El procedimiento presentado permite optimizar las dimensiones de la sección respecto a metodologías más generales.

Study of bond behaviour between FRP reinforcement and concrete

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.

Analysis and Simulation of Transverse Random Fracture of Long Fibre Reinforced Composites

La present tesi proposa una metodología per a la simulació probabilística de la fallada de la matriu en materials compòsits reforçats amb fibres de carboni, basant-se en l'anàlisi de la distribució aleatòria de les fibres. En els primers capítols es revisa l'estat de l'art sobre modelització matemàtica de materials aleatoris, càlcul de propietats efectives i criteris de fallada transversal en materials compòsits. El primer pas en la metodologia proposada és la definició de la determinació del tamany mínim d'un Element de Volum Representatiu Estadístic (SRVE) . Aquesta determinació es du a terme analitzant el volum de fibra, les propietats elàstiques efectives, la condició de Hill, els estadístics de les components de tensió i defromació, la funció de densitat de probabilitat i les funcions estadístiques de distància entre fibres de models d'elements de la microestructura, de diferent tamany. Un cop s'ha determinat aquest tamany mínim, es comparen un model periòdic i un model aleatori, per constatar la magnitud de les diferències que s'hi observen. Es defineix, també, una metodologia per a l'anàlisi estadístic de la distribució de la fibra en el compòsit, a partir d'imatges digitals de la secció transversal. Aquest anàlisi s'aplica a quatre materials diferents. Finalment, es proposa un mètode computacional de dues escales per a simular la fallada transversal de làmines unidireccionals, que permet obtenir funcions de densitat de probabilitat per a les variables mecàniques. Es descriuen algunes aplicacions i possibilitats d'aquest mètode i es comparen els resultats obtinguts de la simulació amb valors experimentals.

Sustainpack: innovació i sostenibilitat en el desenvolupament de packaging basat en fibres naturals. La UdG hi participa amb la contribució del LEPAMAP

La primera setmana de maig ha tingut lloc a Praga la tercera conferència Sustainpack. La Unió Europea ha donat aquest nom a un ambiciós projecte de recerca que busca, abans del 2014, la substitució dels derivats del petroli en la fabricació d'embalatges alimentaris (packaging)

Disseny d’una nau industrial amb estructura i fonamentació de formigó prefabricat

L’objectiu d’aquest treball és realitzar un projecte on es buscaran diferents tipus de sabates prefabricada de formigó que hi ha en el mercat, per tal de seleccionar la més adequada a través d’una sèrie de càlculs, tant des del punt de vista tècnic, de facilitat de muntatge i de transport, com econòmic, i d’aquesta manera arribar a una solució. Aquest projecte és un subprojecte d’un altre que correspon a la construcció de la totalitat de la nau industrial prefabricada. Per tant, la part important d’aquest projecte és l’estudi de les sabates prefabricades de formigó, el qual, es realitzarà partint d’una informació addicional, que aparentment sembla poc important, però, en realitat, és imprescindible per dur-lo a terme

Estudi de nusos rígids prefabricats de formigó

Una de les principals limitacions de les edificacions industrialitzades resoltes amb prefabricat de formigó, és que els nusos que defineixen les interseccions dels seus elements són articulacions, provocant diferències importants del model estructural d’una obra resolta “in situ” on els nusos poden ser considerats encastaments elàstics. Aquest projecte proposa fer un pas més en aquesta limitació exposada i plantejar sistemes de nusos rígids, resolts amb el propi prefabricat que permetin variar el model de nusos articulats a rígids. Això augmentarà el grau d’hiperestaticitat de l’estructura, redistribuint els esforços en els seus elements, disminuint les deformacions i les longituds de vinclament dels pilars. L’objecte del treball és definir la millora que aporta la utilització de nusos rígids en el càlcul estructural, basada en una disminució de sol·licitacions al llarg del pilar, possibilitat de reducció de secció de pilars, reducció de l’armadura necessària en pilars i jàsseres, i finalment, un estalvi econòmic. Partirem d’un edifici d’habitatges d’ús residencial PB+3 de planta rectangular de 24·11 m i de 13,5 m d’altura. Aquesta tipologia d’edifici serà el punt de partida per al plantejament, sobre d’aquesta base, de 3 models estructurals diferents, amb la intenció de satisfer de forma raonada i minuciosa 3 plantejaments estàticament diferents

Aplicació informàtica per al càlcul de les pèrdues de posttesat en bigues continues de formigó estructural

El present projecte té per objecte el desenvolupament d’una aplicació informàtica per calcular les pèrdues instantànies i diferides que presenta el formigó posttesat en bigues contínues de formigó estructural. Per a la realització d'aquest programa informàtic, s’ha optat per la programació amb Microsoft® Visual Basic .NET, ja que es vol proporcionar al programa un entorn de Windows per tal d’oferir un format conegut i que ja s’hagi emprat alguna vegada

Aplicacions i mecanisme de la reacció d'hidroesterificació d'olefines. Compatibilització fibramatriu en poliolefines reforçades amb fibra de pi

En la primera part del present treball es presenta la investigació duta a terme sobre la reacció d'hidroesterificació d'olefines. S'analitzen els factors que afecten la reactivitat i quimioselectivitat de les reaccions d'hidroesterificació i deuterioesterificació en sistemes catalítics basats en complexes de pal·ladi amb lligands auxiliars de tipus fosfina. Es presenta un estudi detallat del mecanisme catalític a través del qual tenen lloc aquestes reaccions. La determinació del mecanisme de reacció ha estat aplicada a la obtenció d'una versió enantioselectiva de la mateixa. En una segona part del treball s'han analitzat diversos sistemes de modificació superficial de fibres naturals i el seu efecte sobre la compatibilitat fibra - matriu en materials compòsits de matriu poliolefínica. S'han caracteritzat les propietats superficials de fibres de pi químicament modificades. Les fibres naturals modificades s'han utilitzat en la preparació de materials compòsits, les propietats mecàniques, tèrmiques i termomecàniques dels quals han estat caracteritzades i analitzades.

Modificació de fibres de jute per l'elaboració de plàstics reforçats reciclables

El treball que s'ha dut a terme es centra en la recerca d'agents modificants per a fibres cel·lulòsiques capaços de reduir la polaritat de les funcions alcohol de la seva estructura per formació de funcions ester. Les fibres de jute se sotmeten a reacció en un sistema tancat provist d'atmòsfera de nitrogen a fi d'evitar reaccions laterals que no són del nostre interés.L'obtenció dels resultats perseguits està lligat a les condicions experimentals aplicades durant les reaccions. La influència de les diferents variables escollides facilitarà en major o menor grau la reacció entre les molècules d'agent d'acoblament i cel·lulosa vinculades. Una gran part de l'atenció es centrarà en l'estudi de l'etapa de modificació, sobretot en l'efectivitat dels reactius addicionats per la reacció amb els grups hidroxil. Un cop comparats els experiments realitzats tant amb clorur d'oleïl com amb anhídrid metacrílic, es conclou que la majoria de condicions provades permeten assolir valors de modificació prou significatius. L'excepció ve donada quan la temperatura utilitzada és de 20ºC, llavors les mateixes condicions que a una temperatura de 60ºC condueixen cap a resultats poc satisfactoris. La reactivitat per part dels dos agents d'acoblament utilitzats no ha estat la mateixa. Els resultats per condicions experimentals del mateix tipus han conduït cap a valors força diferents. Pel que fa a la determinació dels paràmetres òptims es conclou que les variables amb les que el grau de modificació millora considerablement són: una temperatura de 60ºC, 10% de catalitzador respecte la quantitat de clorur d'oleïl o anhídrid addicionada, relació OH reactiu estequiomètrica 1:1 i 40mL de solvent. Un cop modificada la fibra, se sotmet a reacció amb el monòmer estirè. Es comprova que el grau de polimerització segueix el valor de modificació prèviament obtingut, a menor quantitat de funcions alcohol lliures major interacció amb el monòmer estirè. Les propietats inicials de la fibra no es corresponen amb les obtingudes després del tractament, l'increment de la resistència a l'atac de microorganismes i a l'absorció d'humitat s'explica per una reducció de la presència de funcions alcohol polars i per la capa d'estirè polimeritzat per unió amb els dobles enllaços introduïts amb els agents d'acoblament. Pel que fa referència a les dues tècniques de caracterització més utilitzades, l'anàlisis elemental permet quantificar d'una manera precisa la reacció de la fibra amb els agents d'acoblament i la posterior reacció de la fibra modificada amb el monòmer estirè. La caracterització per espectroscopia d'infraroig permet comprovar qualitativament la reactivitat del clorur d'oleïl i qualitativament-quantitativament la de l'anhídrid metacrílic amb les funcions alcohol de la cel·lulosa present en les fibres de jute. Els pics més característics apareguts seran utilitzats per avaluar la reactivitat de la funció carbonílica del reactiu modificant amb l'estructura cel·lulòsica i del doble enllaç de la cel·lulosa modificada amb la matriu polimèrica.