13022

Anàlisi no lineal de plaques de formigó posttesat

2013-2017

-

Es proposa un model de càlcul inèdit per a lloses de formigó posttesat basat en la teoria general d’anàlisi de plaques primes, mitjançant el mètode dels elements finits, tot tenint en compte la degradació de las seccions més sol·licitades de les lloses, les quals queden normalment localitzades sobre els seus suports. L’objectiu principal del model és revisar la quantitat de reforços passius que es requereixen a la construcció de les lloses posttesades a les zones d’àbac (sobre els suports), amb la idea primera de identificar estalvis.

Malgrat que la base de la qüestió tractada és el problema de plaques, es considera al mateix temps el problema de closca o de membrana que planteja el propi efecte del posttesat, especialment quan s’estudia la forma de degradació de las seccions crítiques o més sol·licitades. La consideració de la referida degradació de les seccions deriva en la pèrdua de proporcionalitat en la relació entre acció i resposta o, dit d’altre forma, en la no linealitat del problema. La no linealitat d’una llosa postesada, quan s’accepta un nivell de sol·licitació major que em un càlcul convencional, presenta unes característiques molt particulars, les quals s’estudien i presenten a la tesis proposada. Dites característiques condicionen la forma d’anàlisi de les lloses, quan es busca una resposta més precisa.

El model proposat parteix d’un procediment de càlcul iteratiu molt estès en l’anàlisi no lineal de problemes estructurals de diversa natura que, convenientment adaptat, permet l’estudi específic de les lloses postesadas incloent els efectes particulars de degradació de les seves seccions. El plantejament comporta, doncs, un estudi detallat de l’evolució del comportament de las seccions de formigó posttesat, des del inici del seu servei fins al seu trencament.

Un cop validats els procediments proposats, mitjançant els corresponents problemes de contrast i els deguts anàlisis, es procedeix a l’estudio de tres problemes representatius de les situacions que de forma més estesa es resolen amb lloes posttesades a l’edificació. L’estudi d’aquestos casos es desenvolupa de forma molt detallada, controlant tant l’evolució de les seves deformacions com l’evolució de les tensions de tota mena que presenta una estructura laminar, como és, en acabat, una llosa posttesada.

Amb el suport d’aquest model es demostra, preliminarment i de forma exclusivament analítica, que sembla possible projectar o revisar les lloses posttesades moderant substancialment la quantitat d’acer requerit a les regions més compromeses del problema, sin que s’identifiquin grans problemes, si bé és cert que altres aspectes han de ser estudiats en treballs posteriors per a poder estendre els conceptes proposats a la tesi a la pràctica  professional diaria. A la part final del treball, es comparen les solucions obtingudes en l’estudi dels casos considerats com a representatius amb les que se obtindrien en un càlcul o procediment professional a l’ús, tot quedant clar que els estalvis de en la quantitat de reforç passiu a utilitzar sobre els suports poden quedar fàcilment entre el 35% y el 50%.

La metodologia seguida podria resultar d’extrema utilitat en la revisió d’edificis ja construïts, per exemple, por raó de necessitar un increment de càrrega per un canvi d’ús o per la causa que fos. En aquestos casos, la complexitat i el cost d’un càlcul no lineal com el proposat queda molt per sota del cost de l’eventual reforç de l’edifici de torn, al menys, si aquest està acabat i en plena utilització.
 
 

Descàrregues