Diseño de un perfil de acero para losa mixta y realización de ensayos pull-out para estudio de un nuevo sistema de conexión mecánica entre acero y hormigón

Abstract

El presente Proyecto de Final de Carrera plantea dos objetivos diferenciados: por un lado, la preparación, ejecución y extracción de resultados de un ensayo de tipo pull-out para analizar un nuevo sistema de conexión mecánica acero-hormigón©; por otro, el diseño de un perfil de acero de tipo bandeja y su aplicación a un forjado aligerado de losa mixta, analizando las prestaciones más representativas del mismo. El sistema de conexión mecánica fruto de estudio experimental se aplicará al forjado de losa mixta diseñado. En lo referente a los ensayos tipo pull-out, se desarrolla todo el proceso de preparación y montaje asociado a los mismos, para posteriormente ejecutar los ensayos y analizar los resultados obtenidos de ellos. Este ensayo consiste en aplicar un esfuerzo rasante en la intercara de contacto acero-hormigón y llevarla hasta el deslizamiento. Los resultados obtenidos muestran que la conexión acero-hormigón analizada posee una resistencia a deslizamiento longitudinal excepcionalmente elevada (al menos dos o tres veces superior a los sistemas de conexión comunes en la actualidad). El sistema de conexión acero-hormigón© propuesto, una vez analizado y validado, se incorpora en el perfil de chapa de acero para losa mixta diseñado. El diseño de este perfil se realiza mediante el método de cálculo para perfiles de pared delgada propuesto por Eurocódigo-3, considerando la posibilidad de abolladura mientras el perfil trabaja como encofrado y plataforma de trabajo para el montaje de la losa mixta. En base a esto, se trata de rigidizar al máximo la sección, evitando así las abolladuras e inestabilidades distorsionales. Además, se tienen en cuenta en su diseño otros aspectos importantes, como el transporte, puesta en obra y apariencia a la vista. El forjado de losa mixta propuesto se concibe como aligerado, por lo que se desarrolla un sistema de aligeramiento en base a bloques de poliestireno expandido (EPS). Para el forjado de losa mixta completo se realiza la verificación resistente del mismo, según el método propuesto por Eurocódigo-4 y finalmente se analizan algunas de sus prestaciones más significativas, como la resistencia al fuego. En relación al desarrollo del perfil de chapa de acero para losa mixta, se aportan una serie de tablas preliminares de diseño, que permiten escoger la solución adecuada en función de las necesidades del forjado proyectado.