Sustitución del hormigón armado por HRFA en forjados convencionales de edificación
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Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2012-09
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Abstract
A lo largo de la historia, la construcción de forjados ha ido evolucionando y
mejorando, tanto a nivel de técnicas constructivas como en la utilización de
materiales novedosos, en la ejecución de forjados de edificación se ha empleado
tradicionalmente el hormigón armado en todas sus variantes (viguetas prefabricadas,
losas macizas, forjados reticulares, placas alveolares, etc.) así como, se han utilizado
otros materiales, como el acero y la madera. En esta tesina se muestran, de forma
resumida, las técnicas y procedimientos de cálculo, más utilizadas en forjados,
diferenciando entre los sistemas de cálculo lineal y de cálculo no lineal.
Con la evolución de esta tesina se quiere mostrar, un nuevo material con grandes
posibilidades estructurales, el hormigón reforzado con fibras (HRFA) para la
construcción de forjados bidireccionales apoyados directamente sobre pilares, o bien
sobre muros; como alternativa al uso del hormigón armado, mostrando así sus
propiedades y su características en el diagrama tensión – deformación, también se
pondrán de manifiesto sus ventajas e inconvenientes para su uso en edificación.
El estudio se plantea desde la forma general, analizando toda la información y los
procedimientos disponibles y estudiados hasta el día de hoy del hormigón reforzado
con fibras, hasta el punto concreto con la realización de un análisis numérico de
diferentes soluciones y aplicaciones de forjados para poder obtener así unas
conclusiones lo más concretas posibles.
Al igual que en dimensionado de hormigón armado, en primer lugar, tenemos que
determinar las acciones solicitantes, definidas en la instrucción correspondiente.
Después debemos determinar la respuesta de una placa de HRFA sometida a una
carga, para ello utilizamos la teoría plástica, ya que la incorporación de fibras en el
hormigón proporciona un comportamiento altamente dúctil e isótropo. La carga
última de una placa depende de su momento último, de sus dimensiones y del
mecanismo de rotura posible. El momento último que agota la sección debe
obtenerse a través del análisis seccional. Para este último paso son necesarios ensayos
experimentales en probetas de HRFA para obtener así la resistencia residual a tracción
del HRFA.
Por último, una vez se han adquirido los conocimientos necesarios, se plantea una serie
de análisis numéricos de forjados usando las teorías explicadas para el
dimensionamiento de secciones de HRFA. Esta tesina muestra que es completamente
viable el diseño y construcción de forjados bidireccionales utilizando el hormigón
reforzado con fibras de acero. A día de hoy no existen demasiadas experiencias sobre
la utilización de este material en forjados de edificación, por este motivo, para poder
avanzar hay que poner en práctica los conocimientos que se tienen sobre el HRFA con
el fin de obtener mejores resultados en el futuro. Throughout history, the building slab has been evolving and improving, both in terms of
construction techniques as the use of new materials. In the execution of building floors
as traditionally been used reinforced concrete in all its variants (prefabricated beams,
solid slabs, waffle slabs, hollow core, etc.) and have been used other materials such as
steel and wood. In this dissertation are shown in summary form, techniques and
procedures of calculation used in floors, differentiating between linear and nonlinear
computing system.
With the evolution of this dissertation will be shown a new material with great potential
structural, steel fiber reinforced concrete (SFRC) to build bidirectional slabs supported
directly on pillars or on walls, as an alternative to the use of reinforced concrete, thus
demonstrating its properties and characteristics in the stress - strain curve, also will
reveal its advantages and disadvantages for use in buildings.
The study is approached from the general form, analyzing all the information and
procedures availables and studied until today of steel fiber reinforced concrete, to the
specific form to the implementation of a numerical analysis of different solutions and
forged applications for obtain conclusions as concrete as possible.
As in design of reinforced concrete, first, we must determine the actions defined in the
regulations. After we determine the response of SFRC slab subjected to a load, for this
we use the plastic theory, since the incorporation of fibers in the concrete provides a
highly ductile and isotropic behavior. The ultimate load of a slab depends on its final
moment, their dimensions and the possible failure mechanism. The final moment
exhausting section is obtained by sectional analysis. For the latter procedure
experimental trials are needed to obtain test tubes of SFRC and residual tensile strength
of SFRC.
Finally, once you have acquired the necessary knowledge, raises a number of analysis
using forged theories explained for the dimensioning of SFRC sections. This dissertation
shows that it is entirely feasible the design and construction of two-way slabs using
reinforced concrete with steel fibers. Today there are not many experiences in the use
of this material in building floors, therefore, moving forward we must implement what is
known about the SFRC to perform better in the future.
MatèriesReinforced concrete construction, Ceilings, Building materials -- Testing, Construcció en formigó armat amb fibres, Sostres reticulars, Materials de construcció -- Proves
TitulacióMÀSTER UNIVERSITARI EN TECNOLOGIA A L'ARQUITECTURA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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