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Complementary material from the case study “Widening Horizons to the Design of a Pre-Stressed Concrete Slab: A Case Study in Barcelona”, part of the book “Case Studies to Integrate and Promote Global Issues in STEM Education”.

Las aleaciones con memoria de forma son materiales que tienen la habilidad de alcanzar grandes deformaciones y regresar a una forma predefinida tras su descarga o mediante su calentamiento. Estas características son muy atractivas para ser utilizadas en estructuras que respondan a los cambios del entorno. Este artículo recoge los avances en sus aplicaciones en estructuras y en su modelización.

Les estructures de formigó armat al llarg del temps han tingut la funcionalitat de suportar tant les compressions per part del formigó com les traccions per part de l'acer, obtenint elements amb més capacitat de resistència i ductilitat, igual que comptar amb el previ avís abans que es produeixi trencament de l'element estructural. Però davant aquesta capacitat, es presenta un problema, la corrosió de l'acer de reforç a les estructures, provocant el seu augment de volum, i per tant la fissuració del formigó embegut a l'acer i finalment un despreniment entre tots dos elements. Afectar directament el formigó, amb la formació de fissures i esquerdes generant una disminució de la capacitat portant. Per això s'ha optat per l'ús de reforços d'altres materials no susceptibles de corrosió, com ara reforços d'acer inoxidable o bé de polímers reforçats amb fibres (FRP), això degut a la seva estabilitat anticorrosiva, alta resistència a tracció i baix pes, permetent estendre la vida útil de les estructures, encara que cal esmentar que té un cost alt. Sabem que l'esforç de punxonament d'un element és produït per traccions a causa de les tensions tangencials provocades per una càrrega localitzada concentrada en una superfície reduïda d'un element bidireccional de formigó o al voltant del pilar baixat que arrenqui de la llosa. Aquesta situació ha generat la necessitat de crear models mecànics per a la verificació de tall per punxonament per a lloses planes de formigó armat conformades per barres de polímer reforçat amb fibra (FRP), amb reforç transversal o sense, és a dir, sense armadura de tallant. Per això s'ha dut a terme una recopilació d'aquests models, per tal de comprovar el comportament de la tensió a què treballa el FRP a l'instant de trencament, entre els diferents models. Las estructuras de hormigón armado a lo largo del tiempo han tenido la funcionalidad de soportar tanto las compresiones por parte del hormigón como las tracciones por parte del acero, obteniendo elementos con mayor capacidad de resistencia y ductilidad, al igual que contar con el previo aviso antes de que se produzca rotura del elemento estructural. Pero ante esta capacidad, se presenta un problema, la corrosión del acero de refuerzo en las estructuras, provocando su aumento de volumen, y por ende la fisuración del hormigón embebido al acero y finalmente un desprendimiento entre ambos elementos. Afectando directamente al hormigón, con la formación de fisuras y grietas generando una disminución de la capacidad portante. Por lo que se ha optado por el uso de refuerzos de otros materiales no susceptibles de corrosión, como refuerzos de acero inoxidable o bien de polímeros reforzados con fibras (FRP), esto debido a su estabilidad anticorrosiva, alta resistencia a tracción y bajo peso, permitiendo extender la vida útil de las estructuras, aunque cabe mencionar que tiene un alto costo. Sabemos que el esfuerzo de punzonamiento de un elemento es producido por tracciones debido a las tensiones tangenciales provocadas por una carga localizada concentrada en una superficie reducida de un elemento bidireccional de hormigón o alrededor del pilar apeado que arranque de la propia losa. Dicha situación ha generado la necesidad de crear modelos mecánicos para la verificación de corte por punzonamiento para losas planas de hormigón armado conformadas por barras de polímero reforzado con fibra (FRP), con o sin refuerzo transversal, es decir, sin armadura de cortante. Por lo que se ha llevado a cabo una recopilación de dichos modelos, con el fin de comprobar el comportamiento de la tensión a la que trabaja el FRP al instante de rotura, entre los distintos modelos. Over time, reinforced concrete structures have had the functionality to withstand both the compressions by the concrete and the tractions by the steel, obtaining elements with greater resistance capacity and ductility, as well as having prior warning before the structural element breaks. But before this capacity, a problem arises, the corrosion of the reinforcing steel in the structures, causing its increase in volume, and therefore the cracking of the concrete embedded to the steel and finally a detachment between both elements. This directly affects the concrete, with the formation of fissures and cracks, generating a decrease in the bearing capacity. Therefore, the use of reinforcements made of other materials not susceptible to corrosion has been chosen, such as stainless steel reinforcements or fiber reinforced polymers (FRP), due to their anticorrosive stability, high tensile strength and low weight, allowing to extend the useful life of the structures, although it is worth mentioning that it has a high cost. We know that the punching shear stress of an element is produced by traction due to tangential stresses caused by a localized load concentrated on a reduced surface of a bidirectional concrete element or around the shoring column that starts from the slab itself. This situation has generated the need to create mechanical models for the verification of punching shear for reinforced concrete flat slabs made of fiber- reinforced polymer (FRP) bars, with or without transverse reinforcement, i.e. without shear reinforcement. Therefore, a compilation of these models has been carried out, in order to check the behavior of the FRP stress at the instant of rupture, among the different models.

En el marc d'un projecte de recerca sobre elements pretesats amb barres de polímers reforçats amb fibres es pretén estudiar la resposta a flexió d'aquests elements mitjançant un programa experimental en el qual a més de la instrumentació convencional s'utilitzarà l'anàlisi d'imatges per a obtenir els desplaçaments i mapes de fissuració. En el marco de un proyecto de investigación sobre elementos pretensados ​​con barras de polímeros reforzados con fibras se pretende estudiar la respuesta a flexión de dichos elementos mediante un programa experimental en el que además de la instrumentación convencional se utilizará el análisis de imágenes para obtener los desplazamientos y mapas de fisuración. Within the framework of a research project on prestressed elements with fibre-reinforced polymer bars, the aim is to study the flexural response of these elements by means of an experimental programme in which, in addition to conventional instrumentation, image analysis will be used to obtain displacements and crack maps

Aquest treball forma part d'un estudi experimental de recerca anomenat Straduravius per analitzar la resposta estructural d'elements de hormigó pretensat d'alta resistència utilitzant FRP com a armadura activa, per establir les bases per al projecte i la construcció d'estructures molt durables en ambients agressius. On es resumeixen les campanyes experimentals que s'han fet a la data per calcular la longitud d'ancoratge de barres convencionals d'acer i que va portar a desenvolupar una campanya experimental prèvia amb armadures pretesades de FRP, que inclou assaigs de tracció i adherència de les barres pretesades i sense pretensar. Mitjançant aquesta campanya, es van determinar les característiques del material i es va obtenir el comportament adherent de les armadures passives i actives de FRP. Este trabajo forma parte de un estudio experimental para analizar la respuesta estructural de elementos de hormigón pretensado de alta resistencia utilizando FRP como armadura activa, a fin de establecer las bases para el proyecto y construcción de estructuras altamente durables en ambientes agresivos. Donde se resumen las campañas experimentales que se han realizado a la fecha para calcular la longitud de anclaje de barras convencionales de acero y que llevó a desarrollar una campaña experimental previa con armaduras pretensadas de FRP, que incluía ensayos de tracción y adherencia de las barras pretensadas y sin pretensar. Mediante esta campaña, se determinaron las características del material y se obtuvo el comportamiento adherente de las armaduras pasivas y activas de FRP. This work is part of an experimental research study called Straduravius to analyze the structural response of high strength prestressed concrete elements using FRP as active reinforcement, in order to establish the basis for the design and construction of highly durable structures in aggressive environments. It summarizes the experimental campaigns that have been carried out to date to calculate the anchorage length of conventional steel bars and led to the development of a previous experimental campaign with prestressed FRP reinforcement, which included tensile and adhesion tests of prestressed and non-prestressed bars. Through this campaign, the characteristics of the material were determined and the adherent behavior of the passive and active FRP reinforcements was obtained.

El principal objectiu d'aquest treball final de màster és l'estudi numèric del comportament de bigues amb armadura activa i passiva de FRP a realitzar a la campanya experimental del projecte Straduravius ​​RTI2018-097314-B-C21, analitzant la redistribució d'esforços, càrrega última, mode de trencament, tensions a les armadures longitudinals, deformació al formigó, entre altres paràmetres. Per això, en primer lloc, s'ha verificat que el programa és capaç de modelitzar el comportament d'adherència formigó amb FRP, contrastant els resultats numèrics amb els experimentals de campanyes existents a la bibliografia. El model proporciona resultats força ajustats als experimentals. En segon lloc, s'ha realitzat un estudi paramètric per estudiar la influència de certs paràmetres característics de cadascun dels espècimens a assajar i el comportament amb armadura activa de FRP. En concret, s'ha analitzat la influència del mòdul d'elasticitat de les armadures, el percentatge de tesat de l'armadura activa, el valor de càrrega a l'assaig a les seccions crítiques, centre de va i suport intermedi. S'han modelitzat un total de 9 bigues amb diferents tipus d'armadura de FRP i diferents percentatges de força de tesat. El principal objetivo de este trabajo final de máster es el estudio numérico del comportamiento de vigas con armadura activa y pasiva de FRP a realizar en la campaña experimental del proyecto “Straduravius” RTI2018-097314-B-C21, analizando la redistribución de esfuerzos, carga última, modo de rotura, tensiones en las armaduras longitudinales, deformación en el hormigón, entre otros parámetros. Por ello, en primer lugar, se ha verificado que el programa es capaz de modelizar el comportamiento de adherencia hormigón con FRP, contrastando los resultados numéricos con los experimentales de campañas existentes en la bibliografía. El modelo proporciona resultados bastante ajustados a los experimentales. En segundo lugar, se ha realizado un estudio paramétrico para estudiar la influencia de ciertos parámetros característicos de cada uno de los especímenes a ensayar y su comportamiento con armadura activa de FRP. En concreto, se ha analizado la influencia del módulo de elasticidad de las armaduras, el porcentaje de tesado de la armadura activa, el valor de carga en el ensayo en las secciones críticas, centro de vano y apoyo intermedio. Se han modelizado un total de 9 vigas con diferentes tipos de armadura de FRP y diferentes porcentajes de fuerza de tesado. The main objective of this master's thesis is the numerical study of the behavior of beams with active and passive FRP reinforcement to be carried out in the experimental campaign of the "Straduravius" project RTI2018-097314-B-C21, analyzing the redistribution of forces, ultimate load, mode of rupture, stresses in the longitudinal reinforcement, deformation in the concrete, among other parameters. Therefore, first of all, it has been verified that the programmed is capable of modelling the behavior of concrete adhesion with FRP, contrasting the numerical results with the experimental results of existing campaigns in the bibliography. The model provides results that are close to the experimental results. Secondly, a parametric study has been carried out to study the influence of certain characteristic parameters of each of the specimens to be tested and their behavior with FRP active reinforcement. Specifically, the influence of the modulus of elasticity of the reinforcement, the stressing percentage of the active reinforcement, the load value in the test in the critical sections, the center of the span and the intermediate support were analyzed. A total of 9 beams have been modelled with different types of FRP reinforcement and different percentages of stressing force.

El proyecto de investigación Straduravius, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, estudia la aplicación de materiales de construcción avanzados en estructuras de hormigón de altas prestaciones. Las barras de fibras reforzadas con polímeros (FRP) ofrecen una alternativa prometedora a los tendones de acero en hormigón pretensado. Sus ventajas son, una alta durabilidad y resistencia a la tracción, manteniendo un módulo de elasticidad comparablemente alto. La adherencia entre armadura y hormigón, en hormigón pretensado depende considerablemente del fenómeno llamado efecto Hoyer. Esto se debe a la expansión lateral del material cuando se somete a carga, produciendo que el diámetro de los tendones pretensados aumente y las propiedades de unión mejoren. Por el contrario esto limita el diseño, por lo tanto una comprensión fundamental del sistema de adherencia es vital para un diseño seguro. Esta tesis se fundamenta en una revisión bibliográfica exhaustiva, donde se resumen los hallazgos y fórmulas para calcular la longitud de anclaje de los tendones de FRP. Sigue la directriz de la normativa 440.4R-04 del American Concrete Institute (ACI) para pruebas de materiales FRP, mediante ensayos de tracción y extracción de la barra. Se determinaron las características del material y se definió un comportamiento sobre la adherencia. Esto con base en la prueba del prisma ECADA, que cuantifica la transferencia y la longitud de la unión por flexión de los tendones de FRP. El estudio experimental se ejecuta con barras de alta resistencia CFRP Carbopree®, barras GFRP Glasspree® FL E46 y un nuevo tipo de barra de fibra de vidrio con una resina termoplástica (TGFRP). El comportamiento elástico-lineal del material y su falla frágil se verificó por los ensayos de tracción. El módulo de elasticidad medido es superior a los definidos por el fabricante. Las demás características del material no pudieron verificarse, pero todas excedían el valor de diseño del 60 % del valor final. Se concluyó que el comportamiento de adherencia de las barras de fibra es mejor comparado con los tendones de acero, ya que la tensión de adherencia media permanece casi constante después de alcanzar su valor máximo. Se observaron fallas de anclaje debido a una presión lateral insuficiente que provocaron el deslizamiento de la barra. Cabe mencionar, que debido a una presión lateral excesiva, se produjo un fallo por fragilidad ligado a la ruptura de la fibra. En consecuencia, se deben determinar los estándares de prueba y mejorar el desarrollo del dispositivo de anclaje provisto para cada tipo de barra. La barra TGFRP no es aplicable como refuerzo porque se observó picos de tensión en la prueba de adherencia, producido por las muescas en espiral y en la prueba ECADA la barra deslizó en el anclaje por su acabado liso superficial. Sin embargo el CFRP y el GFRP son alternativas adecuadas para sustituir a los tendones de acero pretensado. The Straduravius research project, funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation, studies the application of advanced construction materials in high- performance concrete structures. Fibre-reinforced polymer (FRP) bars offer a promising alternative to steel tendons in prestressed concrete. Their advantages lie in a high durability and high tensile strength while maintaining a comparably high modulus of elasticity. In prestressed concrete the bond between the reinforcement and the concrete differs from the bond in conventional reinforced concrete. Due to the lateral expansion of a material when subjected to load, the diameter of pre-tensioned tendons increases towards the end of a prestressed member. This so-called Hoyer effect increases the bond properties, but also elicits design limitations. The fundamental understanding of the bond is therefore important for a safe design. This thesis is based on a well-founded literature review, that summarizes the most important findings and formulas to calculate the anchorage length of FRP prestress tendons. Following the American Concrete Institute (ACI) 440.4R-04 guideline for FRP material testing, tensile and Pull-Out Tests are performed. The material characteristics are determined and statements about the bond performance are formulated. Based on the ECADA prism test, the transfer and flexural bond length of the FRP tendons are quantified. The experimental study is carried out with CFRP Carbopree® High Strength Rods, GFRP Glasspree® FL E46 Round Bars, and a new type of glass fibre bar with a thermoplastic resin (TGFRP). The conducted tensile tests can verify the linear-elastic material behaviour with a brittle failure. The measured modulus of elasticity is on the safe side, exceeding the expected values. The other material characteristics could not be verified but were all within the design value of 60 % of the ultimate value. The bond behaviour is found to be preferable to steel tendons because the mean bond stress stays close to constant after the maximum value is reached. Anchorage failures due to insufficient lateral pressure and therefore slip-out, but also due to too large lateral pressure and therefore brittle failure as a consequence of fibre rupture are observed. Accordingly, it is recommended to determine testing standards and further develop the provided anchoring device. The TGFRP bar observed bond stress peaks at the spiral indentations and it slipped out of the anchorage as a result of the smooth surface finishing. It is therefore not applicable as FRP reinforcement. However, the CFRP and GFRP are considered to be a suitable alternatives to steel prestress tendons. Incoming

La utilització d'elements estructurals amb formigó pretensat són una alternativa àmpliament emprada en diversos tipus de solucions estructurals des de fa algunes dècades, això gràcies als seus múltiples avantatges en comparació amb les estructures convencionals de formigó armat, com ara la reducció de pes propi, la disminució de la relació cant/llum i per tant la possibilitat de la construcció d'elements més esvelts, el control més gran de la fissuració, entre altres avantatges, el converteixen en una alternativa rendible. Aquest treball es planteja fer una predicció del comportament de l'adherència de les barres de pretensat de FRP en estructures de formigó armat mitjançant la modelització numèrica d'assajos d'adherència, utilitzant un programari computacional que farà l'anàlisi del fenomen amb la teoria d'elements finits FEM. S'aprofundirà sobre la teoria existent que descriu tant les propietats físiques i mecàniques dels materials que cal analitzar, les normatives que apliquen i també els tipus d'assaigs que avui dia s'utilitzen per caracteritzar el comportament d'adherència. Els tendons de Polímers Reforçats amb Fibres FRP són una alternativa per als reforços de pretensat fa més de 30 anys. S'han realitzat múltiples investigacions i estudis entorn d'aquest material, però aquests no han estat decisius o concloents perquè es prengui com a solució elit al FRP. En els darrers anys les investigacions en el tema han augmentat de gran manera, ja que es pretén que el FRP sigui una alternativa viable, factible i segura com a reforç actiu del formigó i per això parteix de la caracterització de les propietats mecàniques del comportament dels tendons inclou l'adherència amb el formigó davant de la presència de sol·licitacions de càrrega. Aquest treball es planteja com a objectiu realitzar la modelització numèrica de l‟assaig d‟adherència ECADA, per determinar longituds d‟ancoratge. La utilización de elementos estructurales con hormigón pretensado son una alternativa ampliamente empleada en varios tipos de soluciones estructurales desde hace algunas décadas, esto gracias a sus múltiples ventajas en comparación a las estructuras convencionales de hormigón armado, tales como la reducción de peso propio, la disminución de la relación canto/luz y por ende la posibilidad de la construcción de elementos más esbeltos, el mayor control de la fisuración, entre otras ventajas, lo convierten en una alternativa rentable. El presente trabajo se plantea realizar una predicción del comportamiento de la adherencia de las barras de pretensado de FRP en estructuras de hormigón armado mediante la modelización numérica de ensayos de adherencia, utilizando un software computacional que realizará el análisis del fenómeno con la teoría de elementos finitos FEM. Se profundizará sobre la teoría existente que describe tanto las propiedades físicas y mecánicas de los materiales a analizar, las normativas que aplican y también los tipos de ensayos que hoy en día se utilizan para caracterizar el comportamiento de adherencia. Los tendones de Polímeros Reforzados con Fibras FRP son una alternativa para los refuerzos de pretensado hace más de 30 años. Se han realizado múltiples investigaciones y estudios entorno a este material, sin embargo, los mismos no han sido decisivos o concluyentes para que se tome como solución elite al FRP. En los últimos años las investigaciones en el tema han aumentado de gran manera, ya que se pretende que el FRP sea una alternativa viable, factible y segura como refuerzo activo del hormigón y para esto parte de la caracterización de las propiedades mecánicas del comportamiento de los tendones incluye la adherencia con el hormigón ante la presencia de solicitaciones de carga. Este trabajo se plantea como objetivo realizar la modelización numérica del ensayo de adherencia ECADA, para determinar longitudes de anclaje. The use of structural elements with prestressed concrete has been a widely used alternative in various types of structural solutions for several decades, thanks to its multiple advantages compared to conventional reinforced concrete structures, such as the reduction of its own weight, the reduction of the depth/span ratio and therefore the possibility of building slimmer elements, the greater control of cracking, among other advantages, make it a profitable alternative. The present work aims to make a prediction of the adherence behavior of FRP prestressed bars in reinforced concrete structures through numerical modeling of adherence tests, using computational software that will carry out the analysis of the phenomenon with the theory of finite elements. FEM. The existing theory that describes both the physical and mechanical properties of the materials to be analyzed, the regulations that apply and also the types of tests that are used today to characterize the adherence behavior will be deepened. FRP Fiber Reinforced Polymer tendons have been an alternative for prestressed reinforcements for more than 30 years. Multiple investigations and studies have been carried out around this material, however, they have not been decisive or conclusive for FRP to be taken as an elite solution. In recent years, research on the subject has increased greatly, since it is intended that FRP be a viable, feasible and safe alternative as active reinforcement of concrete and for this part of the characterization of the mechanical properties of the behavior of the tendons includes adherence with the concrete in the presence of load requests. The objective of this work is to carry out the numerical modeling of the ECADA adhesion test, to determine anchorage lengths.

Pla de Doctorat industrial Generalitat de Catalunya Railway bridges located at seismic zones are particularly complex structures that present exceptional difficulties due to the existence of the track and the phenomena associated to it called track-bridge interaction. The design of these bridges is only possible by using isolation and dissipation techniques that have been developed in the last years. It is possible to choose among several protection schemes depending on the seismic design strategy. However, despite advances in seismic engineering, it has not been yet possible to define a protection scheme that verifies optimally the structural requirements given by the norms, as well as the requests in terms of profitability and reliability of the service that the railway administration expects. In the market, it can be found a device whose features are really attractive for railway bridges. We are talking about elastomeric bearings with a lead plug called LRB (“Lead Rubber Bearings”). These devices are known by having both capacities of isolation and dissipation, and they are usually used in buildings, in highway bridges and even in railway bridges with rail expansion devices (where there are no problems of track-bridge interaction). A priori, these devices seem to gather all the features of an ideal antiseismic device for railway bridges: stiffness in service, seismic protection, recentering, no need for maintenance and low cost. However, the truth is that their behavior against horizontal railway actions is unknown, their recentering capacity is also unknown and it is not either known if they are capable of respecting the track-bridge interaction requirements. On the other hand, due to the lack of norms that treat together the track-bridge interaction and the seismic situation, it is not clear which verifications have to be performed during the bridge design. Therefore, in this investigation it is analyzed if the LRB bearings are able to verify the track-bridge interaction requirements, if they provide the structure with adequate seismic protection and if they satisfy the requirements of the railway administrations related to the reliability of the service. Los puentes de ferrocarril ubicados en zona sísmica son unas estructuras particularmente complejas que presentan una problemática especial debido a la existencia de la vía y al fenómeno asociado a ella que recibe el nombre de interacción vía-estructura. Su concepción sólo se puede realizar recurriendo a las técnicas de aislamiento sísmico y disipación energética que se han desarrollado en los últimos años. Existen varios esquemas de protección posibles en función de la estrategia de diseño sismorresistente. Sin embargo, a pesar de los avances en la ingeniería sísmica, a día de hoy no se ha logrado definir un esquema de protección que verifique de forma óptima los requisitos estructurales establecidos en las normas, así como las exigencias en términos de rentabilidad y fiabilidad del servicio que solicitan las administraciones ferroviarias. En el mercado se encuentran unos dispositivos que presentan unas características muy atractivas para los puentes de ferrocarril, se trata de unos aparatos de apoyo elastoméricos con un núcleo de plomo o LRB ("Lead Rubber Bearings"). Estos elementos se caracterizan por su doble capacidad de aislamiento y disipación, y se utilizan de forma habitual en edificación, en puentes de carretera e incluso en puentes de ferrocarril que presentan junta de vía (donde no existen problemas de interacción vía-estructura). A priori, parecen reunir todas las características de un dispositivo antisísmico ideal para puentes ferroviarios: rigidez en servicio, protección en sismo, recentrado, no necesidad de mantenimiento y coste bajo. No obstante, la realidad es que se desconoce su comportamiento frente a cargas horizontales de ferrocarril, su capacidad de recentrado y si son capaces de cumplir los requisitos de la interacción vía-estructura. Por otro lado, la falta de normativas y especificaciones que traten conjuntamente la interacción vía-estructura y el sismo deja ciertos interrogantes sin resolver acerca de las verificaciones que se deben llevar a cabo en el dimensionamiento del puente. Por ello, en este trabajo se analiza si los aparatos de apoyo LRB son capaces de verificar los requisitos de interacción vía-estructura, si proporcionan a la estructura la protección sísmica adecuada y si satisfacen las exigencias de las administraciones ferroviarias en relación a la fiabilidad del servicio.

Les investigacions sobre l'ús d'armadures de FRP en elements estructurals es troba en desenvolupament i una de les àrees amb més incertesa en l'actualitat és el comportament a tallant de bigues isostàtiques de formigó pretesat amb armadures actives de FRP, l'estudi és l'objectiu principal d'aquest treball. Es realitza una revisió de l'abast dels models teòrics, normatives i guies de disseny disponibles, amb el propòsit de desenvolupar un model numèric d'elements finits amb la utilització de programari MIDAS FEA, que sigui capaç de reproduir el comportament a tallant d'aquest tipus de bigues, utilitzant models constitutius i hipòtesis basades en l'estudi bibliogràfic. El model numèric es valida amb assajos experimentals a tall de "3 punts" realitzats per Kueres [1]. Els resultats obtinguts en la validació mostren un error en la predicció de l'esforç tallant màxim de 2.77% i un mínim de 0,17%; mentre, la diferència màxima en comparació amb el desplaçament obtingut experimentalment és de 6 mm i la mínima de 0.33mm. A més, s'utilitza el model desenvolupat com una mena de laboratori virtual per predir els resultats de la futura campanya experimental desenvolupada per al projecte "Straduravius" per la Universitat Politècnica de Catalunya i es realitza un estudi paramètric que permeti analitzar els canvis en el comportament a tallant de bigues isostàtiques de formigó pretesat amb armadures actives de FRP pel que fa a la variació d'alguns paràmetres que es consideren influents. Las investigaciones sobre el uso de armaduras de FRP en elementos estructurales se encuentra en desarrollo y una de las áreas con mayor incertidumbre en la actualidad es el comportamiento a cortante de vigas isostáticas de hormigón pretensado con armaduras activas de FRP, cuyo estudio es el objetivo principal de este trabajo. Se realiza una revisión del alcance de los modelos teóricos, normativas y guías de diseño disponibles, con el propósito de desarrollar un modelo numérico de elementos finitos con la utilización del software MIDAS FEA, que sea capaz de reproducir el comportamiento a cortante de este tipo de vigas, utilizando modelos constitutivos e hipótesis basadas en el estudio bibliográfico. El modelo numérico se valida con ensayos experimentales a corte de “3 puntos” realizados por Kueres [1]. Los resultados obtenidos en la validación muestran un error en la predicción del esfuerzo cortante máximo de 2.77% y un mínimo de 0.17%; mientras, la diferencia máxima en comparación con el desplazamiento obtenido experimentalmente es de 6mm y la mínima de 0.33mm. Además, se utiliza el modelo desarrollado como una especie de laboratorio virtual para predecir los resultados de la futura campaña experimental desarrollada para el proyecto “Straduravius” por la Universidad Politécnica de Cataluña y se realiza un estudio paramétrico que permita analizar los cambios en el comportamiento a cortante de vigas isostáticas de hormigón pretensado con armaduras activas de FRP con respecto a la variación de algunos parámetros que se consideran influyentes. Research on the use of FRP reinforcement in structural elements is under development and one of the areas with the greatest uncertainty at present is the shear behavior of isostatic prestressed concrete beams with active FRP reinforcements, whose study is the main objective of this work. A review of the scope of the theoretical models, regulations and design guides available is carried out, in order to develop a numerical model of finite elements with the use of the MIDAS FEA software, which is capable of reproducing the shear behavior of this type of beams, using constitutive models and hypotheses based on the bibliographic study. The numerical model is validated with experimental shear tests at a “3 points” carried out by Kueres [2]. The results obtained in the validation show an error in the prediction of the maximum shear stress of 2.77% and a minimum of 0.17%; meanwhile, the maximum difference compared to the displacement obtained experimentally is 6mm and the minimum 0.33mm. In addition, the model developed as a kind of virtual laboratory is used to predict the results of the future experimental campaign developed for the " Straduravius " project by the UPC and a parametric study is carried out to analyze the changes in the behavior of shear of prestressed concrete isostatic beams with active FRP reinforcements with respect to the variation of some parameters that are considered influential.

Este trabajo investiga el comportamiento de adherencia de las barras de polímero reforzado con fibra (FRP) en elementos de hormigón, mediante el análisis de la influencia de ciertas variables en el comportamiento adherente de las barras FRP, como son el diámetro de las barras, el tipo de resina y la trabajabilidad del hormigón. Para ello, se ha llevado a cabo un programa experimental de ensayos pull-out con 32 probetas con barras FRP con resina termoestable (viniléster) de 10mm y 13mm de diámetro, barras FRP con resina termoplástica de 10mm de diámetro y barras de acero de 10mm de diámetro; embebidas en probetas de hormigón autocompactante de resistencia a la compresión 40MPa y de hormigón convencional con la misma resistencia a compresión. Previamente a la realización de los ensayos experimentales de pull-out, se han realizado 12 ensayos de tracción longitudinal de las distintas barras para caracterizar sus propiedades. This work investigates the bond behavior of fiber-reinforced polymer (FRP) bars in concrete elements, by analyzing the influence of certain parameters on the adherence behavior of FRP bars, such as the diameter of the bars, the type of resin and the workability of the concrete. For this, an experimental program has been carried out, with 32 test pieces tested to pull-out with FRP bars with thermosetting resin (vinyl ester) of 10mm and 13mm of diameter, FRP bars with thermoplastic resin of 10mm of diameter and steel bars of 10mm of diameter; embedded in specimens of self-compacting concrete with a compressive strength of 40MPa and conventional concrete with a compressive strength of 40MPa. 12 longitudinal traction tests were carried out on the different bars. Aquest treball investiga el comportament d'adherència de les barres de polímer reforçat amb fibra (FRP) en elements de formigó, mitjançant l'anàlisi de la influència de certes variables en el comportament adherent de les barres FRP, com són el diàmetre de les barres, el tipus de resina i la treballabilitat del formigó. Per a això, s'ha dut a terme un programa experimental d'assajos pull-out amb 32 provetes amb barres FRP amb resina termostable (vinilèster) de 10 mm i 13mm de diàmetre, barres FRP amb resina termoplàstica de 10 mm de diàmetre i barres d'acer de 10 mm de diàmetre; embegudes en provetes de formigó autocompactant de resistència a la compressió 40MPa i de formigó convencional amb la mateixa resistència a compressió. Prèviament a la realització dels assajos experimentals de pull-out, s'han realitzat 12 assaigs de tracció longitudinal de les diferents barres per caracteritzar les seves propietats.

Los métodos usados para la caracterización del mecanismo adherente hormigón -FRP son la experimentación con ensayos, la formulación teórica, y la modelización numérica. Sin embargo, hasta hoy en día, no se ha logrado encontrar la combinación ideal entre estos recursos que permita definir finalmente tal comportamiento; además de que usualmente la diversidad de conocimiento no es unánime y más bien es divergente. Por lo que se pretende aquí conseguir un método por el cual se unifiquen los diversos hallazgos existentes en la bibliografía, y se pueda al fin abordar adecuadamente el estudio del mecanismo de la armadura pretesa FRP y el hormigón. The methods used for the characterization of the bonding between concrete-FRP are the experimentation with tests, the theoretical formulation, and the numerical modeling. However, until today, it has not been possible to find the ideal combination between these resources that allows us to finally define such behavior; In addition, the diversity of knowledge is usually not unanimous and rather divergent. Therefore, the aim here is to achieve a method by which the various existing findings in the bibliography are unified, and the study of the mechanism of the FRP prestressed reinforcement and concrete can finally be adequately addressed. Els mètodes usats per a la caracterització de l'mecanisme adherent formigó -FRP són l'experimentació amb assajos, la formulació teòrica, i la modelització numèrica. No obstant això, fins avui dia, no s'ha aconseguit trobar la combinació ideal entre aquests recursos que permeti definir finalment aquest comportament; a més que usualment la diversitat de coneixement no és unànime i més aviat és divergent. Per la qual cosa, es pretén aquí aconseguir un mètode pel qual s'unifiquin les diverses troballes existents a la bibliografia, i es pugui a la fi abordar adequadament l'estudi de l'mecanisme de l'armadura Pretesa FRP i el formigó.

El formigó expansiu és un material que incorpora diferents tipus d'addicions les quals poden generar un increment controlat de l'volum durant les primeres etapes de l'enduriment, per tal de generar una expansió inicial igual o lleugerament superior a la retracció per assecat. Durant l'etapa d'expansió, si el formigó es troba degudament restringit per un armat apropiat i / o condicions de contorn de l'element (suports, unions), el formigó experimentarà una certa precompressió causa de la restricció, la qual afectarà a tota la matriu en l'interior de l'estructura. Com a resultat, en el seu estat final d'equilibri, el formigó roman amb tensió nul·la o amb una lleugera tensió de compressió residual que impedeix que les sol·licitacions de tracció induïdes en el conglomerant superin la resistència a tracció de l'material, ajudant així a reduir la seva fissuració. Partint d'això, s'ha vist en la necessitat d'enfocar un estudi en l'efecte de l'addició a força de CaO com a agent expansiu en la fabricació de formigons reforçats amb fibres pretesat (HRF). L'objectiu d'aquesta investigació és determinar el percentatge d'addició òptima que permeti assolir nivells d'expansió i tensió capaços de generar una precompressió sobre l'estructura interna de l'formigó. Per a això, es va dividir a la campanya experimental en dues parts: la primera es va enfocar en la caracterització de l'material i la segona en l'avaluació de la resistència residual de l'formigó. Els resultats obtinguts dels assaigs mostren els valors d'expansió i tensió màxima aconseguits depenent de l'percentatge d'addició de calç en la dosificació. A més, es planteja un model analític que permet reproduir les corbes d'expansió teòriques amb les obtingudes experimentalment. Finalment, els resultats de l'assaig BCN per la resistència residual a tracció de l'formigó. El hormigón expansivo es un material que incorpora distintos tipos de adiciones las cuales pueden generar un incremento controlado del volumen durante las primeras etapas del endurecimiento, con el fin de generar una expansión inicial igual o ligeramente superior a la retracción por secado. Debido a sus numerosas ventajas, las aplicaciones de este hormigón incluyen la construcción de carreteras, pistas de aeropuertos, puentes, pavimentos industriales, etc. Durante la etapa de expansión, si el hormigón se encuentra debidamente restringido por un armado apropiado y/o condiciones de contorno del elemento (apoyos, uniones), el hormigón experimentará una cierta precompresión debido a la restricción, la cual afectará a toda la matriz en el interior de la estructura. Como resultado, en su estado final de equilibrio, el hormigón permanece con tensión nula o con una ligera tensión de compresión residual que impide que las solicitaciones de tracción inducidas en el conglomerante superen la resistencia a tracción del material, ayudando así a reducir su fisuración. Partiendo de ello, se ha visto en la necesidad de enfocar un estudio en el efecto de la adición a base de CaO como agente expansivo en la fabricación de hormigones reforzados con fibras pretensado (HRF). El objetivo de esta investigación es determinar el porcentaje de adición óptima que permita alcanzar niveles de expansión y tensión capaces de generar una precompresión sobre la estructura interna del hormigón. Para ello, se dividió a la campaña experimental en dos partes: la primera se enfocó en la caracterización del material y la segunda en la evaluación de la resistencia residual del hormigón. Los resultados obtenidos de los ensayos muestran los valores de expansión y tensión máxima alcanzados dependiendo del porcentaje de adición de cal en la dosificación. Además, se platea un modelo analítico que permite reproducir las curvas de expansión teóricas con las obtenidas experimentalmente. Finalmente, los resultados Self-expansive concrete contains additions which actively causes volumetrical enlargement of concrete during its process of hardening, in order to generate an initial expansion equal to compensate shrinkage. Due to its numerous benefits, self-expansive concrete has been applied in the construction of highways, airport runways, bridges, industrial pavements, etc. During the expansion stage, if the concrete is properly restrained by an appropriate reinforcement and/or element’s boundary conditions (supports, joints), the concrete will experience a particular pre-compression strength, which will affect the entire structural matrix of the element. As a result, the concrete remains in zero stress or with a slight residual compressive stress, that prevent tensile forces induced in the concrete from exceeding the tensile strength of the material, therefore helping to reduce cracks. Consequently, it has seen the need to focus a study on the effect of the addition of CaO as an expanding agent in fiber reinforced concrete (HRF). The main contribution on this study focuses on determine the ideal percentage of addition that allows expansion levels and tension stresses capable of generating precompression on the internal structure of the concrete. For this, two experimental campaigns were carried out: the first focused on the characterization of material and the second on the assessment of residual tensile strength of the concrete. The results have shown that both expansion strain and tensile strength maximum values depend on lime contents in the dosage. In addition, an analytical model is proposed which allows to reproduce the theorical expansion curves with those obtained experimentally. Finally, the results in BCN test for HRF residual tensile strength show that the addition of CaO have a significantly influence on concrete behavior.

La idea del presente proyecto surge de la necesidad de mejorar la comunicación existente entre dos de las calles que se encuentran en la línea de la costa y que actualmente son muy transitadas, el Paseo de la Rambla y el Paseo Marítimo de Badalona a la altura de la calle Sant Jaume. Entre ambas calles actualmente se encuentra la línea R1 de ferrocarriles. La existencia del ferrocarril no soterrado es un obstáculo que impide la libre circulación de peatones. Actualmente, para salvar el obstáculo existen pasos inferiores alternativos, pero la ciudadanía prefiere evitar esta alternativa debido a la sensación de falta de seguridad que les crea. Por lo tanto, el presente proyecto tiene como objetivo mejorar la movilidad en la ciudad garantizando un paso alternativo que sea seguro, cómodo y que pueda ser utilizado para personas con movilidad reducida. Además, al tratarse de una zona con gran interés para la ciudadanía, se ha querido proyectar una pasarela la cual cuente con un mirador para poder observar toda la longitud de la costa de la ciudad además del símbolo principal de la ciudad, el Pont del Petroli.

Reinforced concrete members, especially when subjected to concentrated loads, can fail in shear. This is an undesirable and brittle failure mode preventing the structure from deforming and reaching higher load levels. It is therefore important to investigate and understand the nature of shear failures in RC beams and slabs, which are typically not provided with shear reinforcement. Despite the exhaustive research work carried out since the beginning of the XXth century, the shear behavior of reinforced concrete elements is still not fully clear. The complex kinematics and the different contribution of the widely accepted shear resisting actions, which depend, among other parameters, on the load level and the geometry of the specimens, are part of those uncertainties that have provoked the lack of consensus that currently exist around the shear problem in structural engineering. In this context, this thesis focuses on the shear behavior of reinforced concrete slabs without shear reinforcement subjected to point loads. On the one hand, part of the work carried out during this investigation deals with shear in one way slabs supported on linear supports. Thanks to the experimental work conducted in the last two decades, a significant database of test results is now available, which has allowed to develop and verify a new mechanical model to predict the shear strength of RC one-way slabs without shear reinforcement. It takes into account a significant number of variables involved in the phenomenon and is applicable to is applicable to simply supported slabs, cantilever slabs and situations with partial restraint to the rotation. The model is divided into two sub-models. One for loads applied close to supports, where the direct transmission of the load to the support plays an important role in the shear strength and a second one for loads applied away from supports where the possibility of a shear failure is assumed to coexist with the possibility of a local punching failure. On the other hand, the second part of the investigation deals with the shear behavior of reinforced concrete slabs subjected to the simultaneous action of in plane tensile stresses and out-of-plane point loads. This load case has not been exhaustively studied throughout the years, and in order to contribute to gain insight into this aspects of shear design, the mechanical model recently developed at UPC for the prediction of the punching-shear strength of two-way slabs has been extended to the case of simultaneous in-plane tensile forces. A set of experimental test for the validation of the model for the particular case of uniaxial in-plane tension is also presented. In addition to that, the particular case of one-way simply supported slabs subjected to transverse tensile stresses has also been experimentally studied. This is a seldom studied load case and the conducted set of test will help to understand the overall behavior of these elements under this particular loading condition. Los elementos de hormigón armado, especialmente cuando están sometidos a la acción de cargas puntuales, pueden alcanzar su resistencia última a esfuerzo cortante, lo cual limita su capacidad para deformarse y resistir valores de carga mayores. Este es un modo de fallo frágil y repentino, por lo que debe ser evitado. Así pues, es importante seguir investigando y comprender la naturaleza de la respuesta de vigas y losas de hormigón armado ante solicitaciones de este tipo, sobre todo cuando no están provistas de armadura de cortante. A pesar de la gran cantidad de campañas experimentales llevadas a cabo desde principios del siglo XX, el comportamiento a cortante y punzonamiento de los elementos estructurales de hormigón armado no está todavía del todo claro. La compleja cinemática y la diferente contribución de los mecanismos resistentes ampliamente aceptados, la cual depende, entre otros factores, del nivel de carga y de la geometría de los especímenes, son parte de esas incertidumbres que han provocado la falta de consenso que existe actualmente dentro del campo de la ingeniería estructural. En este contexto, esta tesis se centra en el comportamiento a cortante de losas de hormigón armado sin armadura de cortante sometidas a la acción de cargas puntuales. Por un lado, parte del trabajo realizado durante esta investigación está orientado al cortante en losas unidireccionales apoyadas sobre apoyos lineales. Gracias a todas las campañas experimentales realizadas en las últimas dos décadas, una significativa base de datos de resultados experimentales se encuentra disponible en la literatura, lo que ha permitido desarrollar y verificar un nuevo modelo mecánico para predecir la resistencia última a cortante de este tipo de elementos. Dicho modelo tiene en cuenta un número importante de variables involucradas en el fenómeno y es aplicable a losas simplemente apoyadas, en ménsula, y apoyadas en apoyos con restricción parcial al giro. El modelo se ha dividido en dos sub-modelos para facilitar su desarrollo. Uno para cargas aplicadas cerca de los apoyos, donde la transmisión directa de la carga al apoyo juega un papel importante, y un segundo para cargas aplicadas lejos de los apoyos, en donde se asume que la posibilidad del fallo por cortante coexiste con la posibilidad de un fallo local por punzonamiento. Por otro lado, la segunda parte de la investigación está focalizada en el comportamiento a cortante de losas de hormigón armado sometidas simultáneamente a la acción de cargas puntuales y tracciones en su plano. Este caso de carga no ha sido demasiado investigado a lo largo de las últimas décadas, y con la intención de contribuir a comprender esta compleja interacción, el modelo mecánico recientemente desarrollado en la UPC, para la predicción de la resistencia a punzonamiento en losas bidireccionales, ha sido extendido a este caso particular de cargas y validado con los resultados de campañas experimentales disponibles en la literatura y el conjunto de ensayos realizados como parte de esta investigación para el caso particular de tracciones unidireccionales. Adicionalmente, el efecto de las tracciones transversales en el plano en la resistencia a cortante de losas unidireccionales también ha sido estudiado experimentalmente. Esta combinación de cargas no ha sido apenas investigada y un nuevo grupo de ensayos experimentales puede contribuir a comprender el comportamiento global de este tipo de elementos ante este caso particular de carga. Enginyeria de la construcció

La present tesi, s'ha centrat en el desenvolupament d'un model de resistència a tallant de bigues pretensades amb armadures preteses de FRP, vàlid per a seccions rectangulars, T o I, amb o sense armadures transversals de FRP. Es tracta de l'adaptació d'un model desenvolupat a la UPC (Barcelona) i a la UIB (Mallorca) per esforç tallant en bigues, anomenat "Multi-action Shear Model (MASM)", que posteriorment va ser estès a bigues de formigó pretensat amb armadures d'acer i a bigues armades amb FRP. En aquesta tesi s'ha reformulat i verificat experimentalment el model per a bigues pretensades amb armadures d'acer, i s'ha adaptat al cas de pretesat amb armadures actives de FRP, tenint en compte els efectes de les seves propietats a la resistència a tallant. S'ha observat que l'adherència entre l’armadura de FRP i el formigó juga un paper determinant en la resistència a tallant. Això ha propiciat la realització d’una formulació per a identificar la ruptura deguda a una longitud d'ancoratge insuficient. Aquesta formulació s'ha verificat amb una sèrie d'assajos experimentals mencionats a la bibliografia, havent obtingut bona concordança en la tipologia de trencament i una bona precisió en les prediccions de la resistència, tot i les incerteses existents en aquest camp. D’altra banda, el model s’ha utilitzat per dur a terme una predicció dels assajos a tallant que es realitzaran en l'àmbit del projecte Straduravius. La presente tesis se ha centrado en el desarrollo de un modelo de resistencia a cortante de vigas pretensadas con armaduras pretesas con armaduras activas de FRP. Se trata de la adaptación de un modelo desarrollado en la UPC (Barcelona) y en la UIB (Mallorca) para cortante en vigas, llamado “Multi-action Shear Model (MASM)”, que posteriormente fue extendido a vigas de hormigón pretensado con armaduras de acero y a vigas armadas con FRP. En esta tesis se ha reformulado y verificado experimentalmente el modelo para piezas pretensadas con armaduras de acero y se ha adaptado a vigas pretensadas con barras de FRP como armadura activa, incluyendo los efectos de sus propiedades en la resistencia a cortante. Se ha observado que la adherencia entre el FRP y el hormigón juega un papel fundamental en la resistencia a cortante, lo cual ha dado lugar al desarrollo de una forma de identificar la rotura por insuficiente anclaje. Ello ha sido verificado con una serie de ensayos disponibles en la bibliografía, en los que se ha obtenido una buena concordancia en la forma de rotura y una buena precisión en las predicciones de la resistencia, a pesar de las incertidumbres en este campo. Por otra parte, el modelo ha sido utilizado para hacer una predicción de los ensayos que se realizarán en el ámbito del proyecto Straduravius, el Laboratorio de tecnología de estructuras y materiales de la UPC. The present Master’s thesis has focused on the development of a mathematical model of shear strength on prestressed pre-tensioned concrete beams, with FRP prestressing reinforcements, valid for rectangular, T and I sections, with or without transversal FRP reinforcements. This model is based on a previous one developed in the UPC and at the University of Balearic Islands (UIB), for the shear strength of steel reinforced concrete beams, named “Multi-action Shear Model (MASM)”, which was later extended to prestressed concrete beams with steel reinforcements and to RC beams using FRP as passive reinforcement. In this thesis, first the model has been reformulated and experimentally verified for prestressed concrete beams with steel reinforcement and, subsequently, has been adapted to beams with FRP active reinforcement, accounting for the effects of FRP’s properties on their shear strength. Moreover, it has been observed, that bond between FRP and concrete plays a relevant role in determining the shear strength. Therefore, a mathematical model to identify when such type of failure takes place, has been developed in this thesis. The model has been verified using the shear tests available in the literature, obtaining a good concordance on the failure mode and good precision on the strength predictions, even within the uncertainties of the field. In addition, the model has been used to predict the results of the shear tests to be performed within the scope of Straduravius project.

El uso de las barras de FRP ha ido ganando popularidad en la ingeniería estructural, por su naturaleza no corrosiva, principalmente en ambientes severos con resultados satisfactorios en servicio.Las barras de FRP están disponible en el mercado con diferentes tipos de fibras, así como diferentes resinas o matrices, que se pueden clasificar en termoestables o termoplásticas. Las resinas más habituales son termoestables, que no se pueden reutilizar siendo así el impacto medioambiental mayor. A diferencia, las resinas termoplásticas, menos conocidas y que se estan introduciendo en la actualidad en el sector de la construcción, se pueden reciclar y permiten el doblado de la barra una vez ha curado la resina, por lo que tienen un gran potencial. Las barras de FRP han sido estudiadas como refuerzo externo desde los años 90. En la actualidad existen investigaciones que tienen por objetivo estudiar el uso de armaduras FRP para elementos estructurales, una de estas es el proyecto de investigación del Plan Nacional Straduravius, coordinado por la Universidad Politécnica de Catalunya y en el que participa la Universidad de A Coruña, en el que se enmarca este trabajo, que tiene como objetivo el estudio del comportamiento a flexión de elementos con armadura de FRP activa y pasiva. Este trabajo se centra en el estudio del comportamiento estructural de elementos armados y pretensados con barras de FRP, utilizando resinas termoestables y termoplásticas. Las campañas experimentales planteadas en este trabajo investigan el comportamiento estructural de vigas analizando la influencia de ciertas variables, como son el tipo de resina y la cuantía de armadura. Los resultados obtenidos en este trabajo se reflejan en las cargas últimas, la relación carga-deformación, así como en la relación carga-deformación obtenida. The use of FRP bars has been gaining popularity in the civil engineering community, due to its non-corrosive nature, mainly in harsh environments with satisfactory results in service, FRP bars are available on the market in different types of fibers, depending on the fiber material as well as the material of the resin or matrix, from the latter the materials can be classified into thermosets or thermoplastics; thermosetting resins cannot be reused, thus the greater environmental impact, unlike thermoplastic resins, less known, which can be reused. FRP bars have been studied as external reinforcement since the 90s, currently there are investigations that aim to study the use of FRP reinforcements for structural elements, one of these is the research project of the Straduravius National Plan, coordinated by the Polytechnic University of Catalonia and the University of A Coruña, in which this work is framed, which aims to study the bending behavior of elements with active and passive FRP reinforcement. This work focuses on the study of structural behavior through two experimental campaigns. The experimental campaigns planted in this work investigate the structural behavior of beams reinforced with FRP bars, by analyzing the influence of certain variables, such as the type of resin and the amount of reinforcement. The results obtained in this work are reflected in the ultimate loads, the load-deformation relationship, as well as the load-displacement relationship obtained.

La Realitat Augmentada és una innovació tecnològica relativament recent que permet convertir la realitat en una dimensió alterna. Aquesta tecnologia es basa fonamentalment en la superposició d'informació digital a l'entorn real mitjançant unes ulleres especials, tablets o mòbils. La combinació d'aquests objectes reals i virtuals, en temps real i presentats sobre objectes 3D, dóna com a resultat una experiència d'aprenentatge única on es permet veure la realitat des de una perspectiva diferent. Aquests sistemes de Realitat Augmentada s'estan utilitzant cada vegada més en el món de l'educació, marketing, entreteniment, però recentment s'està començant a utilitzar al món de la construcció i l'edificació, aportant una millora en la comprensió de la documentació visualitzada que fins ara havia estat sempre en plànols 2D. Al present treball s'unifica el món docent amb l'edificació per crear tres activitats amb l'objectiu d'introduir la creació de material de Realitat Augmentada dins del Cicle Formatiu de Grau Superior en Projectes d'Edificació. El resultat final d'aquestes activitats és la obtenció i visualització d'informació addicional la qual no es pot veure als plànols a simple vista. Mitjançant aquest projecte es volen donar les eines, les capacitats, els coneixements i les habilitats per utilitzar aquesta tecnologia als professionals del futur en l'àmbit de l'edificació i l'obra civil, i a la vegada motivar-los i millorar el seu rendiment acadèmic. The Augmented Reality is a recent technology that allows transforming the reality into an alternative dimension. This technology is based in the superposition of digital information into the real environment through some special goggles, tablets or smartphones. The combination of these real and virtual objects, in real-time, and displayed over 3D objects, brings as a result a unique learning experience where to see the reality through a different perspective. The use of these Augmented Reality systems is growing very fast in the sectors of education, marketing and entertainment, but recently it’s becoming popular in the construction and building sector, improving the comprehension of the documents, which until now, it has always been shown in 2D drawings. The following work mixes the education and the building-construction sector, in order to create three activities designed for introducing the Aumented Realitiy creation into the Higher Education in Vocational Education and Training in “Building Projects”, As each proposed activity has a different purpose in the building and construction sector, these activities are independent between them.

El concepte de formigó autopretesat químicament consisteix en pretesar l’armadura activa i la conseqüent precompressió del formigó, gràcies a l’expansió produïda per la presencia d’additius. Existeixen molt poques investigacions al respecte, i per tant, encara queden molts factors per analitzar amb el fi de poder aplicar aquest tècnica en un futur en els camps de l’obra civil i edificació. A l’estudi presentat en aquest treball s’analitza la influencia que té l’addició de calç expansiva (CaO) en elements de formigó, utilitzant 3 casos d’armat: a) proveta sense armadura, b) proveta confinada per ambdós costats amb plaques d’acer d’1 centímetre d’espessor i armada amb dues barres d’acer de 10mm de diàmetre (pef=0,96%) col·locades a l’altura del centre de gravetat de les provetes; i c) proveta confinada per ambdós costats amb plaques d’acer d’1cm d’espessor i armades amb 4 barres d’acer de 10mm de diàmetre (per=0,94%), amb una excentricitat de 25mm, en ambdues direccions. Per a cada tipus d’armat es van fabricar una sèrie de provetes, de les quals unes es van deixar curar en una cambra climàtica i d’altres es van segellar amb plàstic durant el procés de curat. D’aquesta manera es va poder analitzar la influència del tipus de curat en l’expansió amb l’addició de CaO. Al mateix temps, es van fabricar provetes de referència, sense CaO, de cada tipus d’armat i de curat que les anteriors per poder comprovar l’efecte de l’expansió. Als 7 dies de la seva fabricació es va procedir a assajar les provetes a flexotracció sota una càrrega puntual simètrica, amb el fi d’analitzar-ne l’efecte que produeix en elles l’addició de cal. Es va analitzar la càrrega necessària per obtenir fissuració, sent aquest un factor molt important en el formigó pretesat, ja que és fonamental que les armadures actives no entrin en contacte amb l’ambient, perquè de ser així podria ocasionar corrosió, que és especialment preocupant sota una càrrega mantinguda. El concepto de hormigón autopretensado químicamente consiste en el pretensado de la armadura activa, y la consecuente precompresión del hormigón, gracias a la expansión producida por la presencia de aditivos. Exiten muy pocas investigaciones existentes al respecto y por lo tanto, quedan todavía muchos factores a analizar con el fin de poder aplicarla en un futuro tanto en la obra civil como en edificación. En este estudio se ha estudiado la influencia que tiene la adición de cal expansiva (CaO) en elementos de hormigón, utilizando 3 casos de armado: a) probeta sin armadura, b) probeta confinada por ambos lados con placas de acero de 1 centímetro de espesor y armada con dos barras de acero de 10 mm de diámetro (ρef = 0.96%) colocadas a la altura del centro de gravedad de las probetas; y c) probeta confinada por ambos lados con placas de acero de 1 centímetro de espesor y armadas con 4 barras de acero de 10 mm de diámetro (ρef = 1.94%), con una excentricidad de 25 mm en relación al centro de gravedad de las probetas, en ambas direcciones. Para cada tipo de armado se fabricaron probetas que se dejaron curar en cámara climática y probetas que se sellaron con plástico durante el proceso de curado, analizando de esta manera la influencia del tipo de curado en la expansión con adición de CaO. A su vez, se fabricaron probetas de referencia, sin CaO, de cada tipo de armado y de curado para comprobar el efecto de la expansión. Se midió la expansión para cada uno de los casos. A los 7 días de su fabricación se procedió a ensayar a flexotracción bajo carga puntual simétrica las probetas, con el fin de analizar el efecto que ha producido la adición de cal en las mismas. Se analizó la carga necesaria para obtener fisuración, siendo este un factor muy importante en hormigón pretensado ya que es fundamental que las armaduras activas no entren en contacto con el ambiente, debido a que ello podría ocasionar corrosión que es especialmente preocupante bajo carga mantenida. Chemical prestressing consists of prestressing the active reinforcement, causing a precompression on the concrete, thanks to the expansion produced by the addition of an admixture. There are very few active researches nowadays regarding this topic, and there are many factors that have to be investigated to apply this technique to civil engineering and building constructions. This study has analysed the influence of a quicklime admixture (CaO) in elements of concrete in three different cases of reinforcement: a) Free sample without reinforcement, b) samples restrained at both sides by two end plates of steel of 1 centimetre thickness and reinforced with two steel rebars of 10 mm of diameter (ρef = 0.96%) placed at the centre of gravity of the sample, and c) samples restrained by both sides with two end plates of steel of 1 centimetre thickness and reinforced with 4 steel rebars of 10 mm of diameter (ρef = 1.94%), with an eccentricity of 25 mm from the centre of gravity of the samples, in both directions. For each type of reinforcement, there were fabricated samples that have been cured in a climatic chamber and samples that have been sealed in plastic during the curing regime. The influence of each type of curing regarding the expansion caused by the admixture of CaO was analysed. Furthermore, some reference samples without quicklime, with each type of reinforcement and with each curing regime were cast to check the effect of the expansion. Seven days after the fabrication of the concrete, the samples were tested in a 3-point bending configuration, to analyse the effect produced by the admixture of quicklime in the different samples. In particular, it has been analysed the load needed to obtain the first crack. It is very important that in prestressed concrete the active reinforcement does not enter in contact with the environment. If this happens, it may cause the corrosion of the reinforcement and it could cause the failure of the structure under analysis.

El uso de métdos numéricos avanzados, capaces de captar el comportamiento no lineal del hormigón armado, es una herramienta muy útil para la evaluación de estructuras antiguas y/o deterioradas, para las que las normativas de nuevo diseño no son adecuadas. En este trabajo se realiza una simulación de los ensayos que se realizarán para evaluar la resistencia a cortante y punzonamiento del tablero de un Puente en Gelida sobre el Río Anoia, en la carretera BV-2249, construido en 1932.

El hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA) es un material compuesto, con la capacidad de mantener una resistencia residual post fisuración por el efecto puente que crean las fibras en la fisura crítica. En vigas, este hecho ayuda a mejorar el comportamiento a: tracción y flexotracción, lo cual implica también un aumento en la resistencia a cortante. Existen varios modelos empíricos que han intentado predecir la resistencia a cortante, cada uno de con cierto nivel de dispersión debido a los parámetros específicos o comunes que consideran. La falta de unanimidad en los criterios con respecto al mecanismo de transferencia de corte, deriva en que la elección de una formulación que refleje con precisión la resistencia de una viga de HRFA sea motivo de incertidumbre. El objetivo de este estudio ha sido analizar las diversas formulaciones existentes para predicción de resistencia a cortante, comparando el resultado experimental con el resultado teórico propuesto (𝑉���𝑒���𝑥���𝑝���/𝑉���𝑡���𝑒���𝑜���). Para ello, se empleó una base de datos de 219 vigas de HRFA, la cual se redujo a 150 vigas, descartando los elementos que no cumplían con las condiciones necesarias. Se han analizado un total de 16 modelos incluyendo formulaciones de: campañas experimentales, normativas, guías, algoritmos evolutivos, y el Multi Action Shear Model con la extensión a fibras. La comparación de resultados se ha realizado mediante: análisis de indicadores estadísticos, evaluación por la recomendación “Demerit Points Classification” de Collins y estudio el comportamiento de los mejores modelos en función de los principales parámetros.

El següent treball es l'adaptació de la UF2 Projectes d'Urbanització, del Mòdul 7. Desenvolupament de projectes d'urbanització, del CFGS de Projectes d'Obra civil mitjançant la metodologia ABP. En una primera part del treball s'explica que és aquesta metodologia, com es desenvolupa a l'aula,i quines fortaleses i debilitats té. En una segona part, es desenvolupa aquesta metodologia en el cicle formatiu. S'explica quines seran les activitats que els alumnes hauran de desenvolupar, així com s'avaluarà el projecte.

El uso de polímeros reforzados con fibras (FRP) para estructuras de hormigón puede permitir el proyecto y construcción de nuevas estructuras de altas prestaciones con una mayor vida útil. Se va a diseñar una campaña expeimental para estudiar el comportamiento de estructuras pretensadas utilizando armaduras activas y pasivas de FRP, incorporando fibras no metálicas al hormigón. En el presente trabajo se realizará dicho diseño y se predecirán los resultados experimentales.

El projecte consisteix en la remodelació de les passarel·les que uneixen el Parc de Ribes. El projecte consisteix en una alternativa a les passarel·les que uneixen el Parc de Ribes Roges de Vilanova i la Geltrú, situat al passeig marítim. Actualment existeixen uns passos amb una inclinació excessiva i es presenta una solució alternativa més apropiada pensant en el torrent que hi ha sota i l'accessibilitat per persones amb mobilitat reduïda.