Efectos de la corrosión en la resistencia de vigas pretensadas con armaduras pretesas mediante análisis no lineal y diferido
View/Open
Cita com:
hdl:2117/415462
Author's e-mailjc.gtoutlook.com
Document typeMaster thesis
Date2024-05-21
Rights accessOpen Access
All rights reserved. This work is protected by the corresponding intellectual and industrial
property rights. Without prejudice to any existing legal exemptions, reproduction, distribution, public
communication or transformation of this work are prohibited without permission of the copyright holder
Abstract
La corrosión de las armaduras en el hormigón es un problema común en estructuras de hormigón armado y pretensado, ya que puede debilitar la integridad estructural y provocar fallos catastróficos si no se aborda adecuadamente. Los elementos pretensados con armaduras pretesas, que son aquellos en los que las armaduras se tesan antes del hormigonado, son especialmente vulnerables a la corrosión, ya que la tensión inicial puede acelerar el proceso de corrosión si el recubrimiento de hormigón se daña o se ve comprometido de alguna manera. Además, la corrosión de los cables puede afectar gravemente a su capacidad de anclaje por adherencia y afectar a la seguridad estructural.
Por lo tanto, se destaca la importancia de predecir con precisión cómo responderán estos elementos estructurales a lo largo del tiempo frente a la corrosión y otros factores ambientales para garantizar su seguridad y durabilidad. La predicción rigurosa de la respuesta estructural puede ayudar a planificar y llevar a cabo medidas de mantenimiento preventivo o correctivo para evitar daños graves a las estructuras.
Aunque los códigos estructurales contienen expresiones que permiten predecir la res-puesta estructural en función a las solicitaciones, así como recomendaciones para garantizar su durabilidad, aún no presentan expresiones generalizadas que consideren el comportamiento a lo largo del tiempo incluyendo el deterioro de los materiales. En este trabajo, se presentará el estado del arte respecto al análisis necesario para cuantificar los efectos de la corrosión de las armaduras activas en elementos pretensados, donde se incluye la pérdida de sección y los procesos de deterioro de los materiales. Así mismo incluye la adaptación de un software de análisis no lineal y diferido (CONS) desarrollado por el Dr. Antonio Mari, donde se consideran adicionalmente modelos de deterioro de la armadura, los cuales serán validados a través de ejemplos numéricos que representan casos reales. Corrosion of reinforcement in concrete is a common problem in reinforced and pre-stressed concrete structures, as it can weaken structural integrity and lead to cata-strophic failures if not properly addressed. Prestressed elements with pre-tensioned reinforcements, which are those in which the reinforcements are tensioned prior to concreting, are especially vulnerable to corrosion, as the initial stress can accelerate the corrosion process if the concrete coating is damaged or compromised in any way. In addition, corrosion of strands can seriously affect their anchoring capacity by bond with concrete and affect structural safety.
Therefore, the importance of accurately predicting how these structural elements will respond over time to corrosion and other environmental factors to ensure their safety and durability is highlighted. Rigorous prediction of structural response can help plan and carry out preventive or corrective maintenance measures to prevent serious dam-age to structures.
Although structural codes contain expressions that predict the structural response to force demands, as well as recommendations to ensure durability, they do not yet have generalized expressions that consider behavior over time, including the deterioration of materials. In this work, the state of the art regarding the analysis necessary to quan-tify the effects of corrosion of active reinforcements on prestressed elements will be presented, including the loss of section and the processes of deterioration of the mate-rials and the bond between them. It also includes the adaptation of a nonlinear and time-dependent analysis (CONS) software developed by Dr. Antonio Mari, where models of reinforcement deterioration are additionally considered, which will be vali-dated through numerical examples that represent some real cases. La corrosió de les armadures en el formigó és un problema comú en estructures de formigó armat i pretesats, ja que pot debilitar la integritat estructural i provocar fallades catastròfiques si no s'aborda adequadament. Els elements pretesats amb armadures preteses, que són aquells en què les armadures es tesen abans del formigonat, són especialment vulnerables a la corrosió, ja que la tensió inicial pot accelerar el procés de corrosió si el recobriment de formigó es danya o es veu compromès d'alguna manera. A més, la corrosió dels cables pot afectar greument la seva capacitat d'ancoratge per adherència i afectar la seguretat estructural. Per tant, es destaca la importància de predir amb precisió com respondran aquests elements estructurals al llarg del temps enfront de la corrosió i altres factors ambientals per garantir la seva seguretat i durabilitat. La predicció rigorosa de la resposta estructural pot ajudar a planificar i dur a terme mesures de manteniment preventiu o correctiu per evitar danys greus a les estructures. Tot i que els codis estructurals contenen expressions que permeten predir la resposta estructural en funció a les sol·licitacions, així com recomanacions per garantir la seva durabilitat, encara no presenten expressions generalitzades que considerin el comportament al llarg del temps incloent-hi el deteriorament dels materials. En aquest treball, es presentarà l'estat de l'art respecte a l'anàlisi necessària per quantificar els efectes de la corrosió de les armadures actives en elements pretesats, on s' inclou la pèrdua de secció i els processos de deteriorament dels materials i de l'adherència entre ells. Així mateix inclou l'adaptació d'un programari d'anàlisi no lineal i diferit (CONS) desenvolupat pel Dr. Antonio Mari, on es consideren addicionalment models de deteriorament de l'armadura, els quals seran validats a través d'exemples numèrics que representen alguns casos reals.
SubjectsReinforced concrete--Corrosion, Strength of materials, Formigó armat--Corrosió, Resistència de materials
DegreeMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA ESTRUCTURAL I DE LA CONSTRUCCIÓ (Pla 2015)
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
TFM_JCG_Rev3 - JMD- AMB.pdf | 4,055Mb | View/Open |