Search

La utilització del formigó armat marca un abans i un després en la història de la construcció i l’arquitectura. Avui en dia, però, no és suficient amb complir les sol·licitacions mecàniques. Els criteris de sostenibilitat, estalvi de temps i de mà d’obra duen a la recerca de noves tècniques que puguin sustituir l’armadura convencional. En aquest context, apareix el formigó reforçat amb fibres. Aquest, consisteix en l’addició de fibres discontínues en la matriu de formigó en recerca de millorar les seves propietats. La seva vessant estructural són les fibres d’acer, amb les que es busca l’obtenció d’un material homogeni que mantingui les propietats mecàniques a compressió del formigó i les de tracció de l’acer. Tot i que sigui utilitzat en la construcció de paviments i infraestructures com les dovelles prefabricades per construir túnels, les seves aplicacions en elements estructurals són escasses a dia d’avui. La qüestió de per què no es fa servir com a únic reforç estructural és un tema d’estudi important. Per donar-hi resposta, s’investiguen alguns antecedents construïts i es calcula un exemple teòric per estudiar-ne el comportament. A partir dels resultats obtinguts, es pot plantejar aquesta resposta i la direcció que pot prendre la utilització de formigó amb fibres d’acer per a usos estructurals, així com noves línies d’investigació en relació a l’ús d’aquest material., The use of reinforced concrete is a landmark in construction’s and architecture’s history. Nowadays, however, it’s not enough by fulfilling the mechanical requirements. Sustainability criterias, saving time and labor costs lead to the research of new techniques that can replace conventional steel reinforcments. In this context, fiber reinforced concrete appears. It consists of the addition of discontinuous fibers in the concrete matrix in search of improving its properties. On the structural side, steel fiber reinforced concrete is found with the aim of obtaining a homegeneous material that is able to maintain the mechanical compression properties of concrete and the tensile properties of steel. Although it is commonly used in the construction of pavements and insfrastructures such as precast joists to build tunnels, its applications in structural elements are still few. The question of why it is not used as the only structural reinforcement is an important topic of study. To answer this, some built antecedents are studied and a theoretical model is calculated so that it’s behaviour is studied. Based on the results obtained, it is possible to think about some answers and the direction that steel fiber reinforced concrete may take, as well as new research lines that come out of the conclusions in relation to the use of this material.

Las estructuras hiperestáticas, tales como las vigas continuas, permiten la redistribución de esfuerzos internos, de forma que, tras la plastificación de la armadura de flexión, el esfuerzo cortante y la deformación pueden aumentar con el incremento de las cargas aplicadas, siendo posible alcanzar roturas por cortante incluso después de agotar la capacidad resistente por flexión de la estructura. En este artículo se presenta un extenso programa experimental constituido por 30 ensayos de cortante (15 ensayos de voladizo y 15 ensayos de vigas continuas) llevado a cabo para evaluar la resistencia a cortante de vigas de hormigón armado con y sin armadura de cortante, algunas de ellas diseñadas para fallar a cortante tras la plastificación de la armadura de flexión. El principal objetivo de este estudio experimental era analizar la influencia del desarrollo de grandes deformaciones de flexión en la resistencia a cortante. Durante los ensayos, se empleó la Correlación Digital de Imágenes (DIC) para obtener medidas de deformación superficiales. Estas medidas permitieron analizar la evolución de las deformaciones en la superficie de hormigón para obtener la rotación de las rótulas plásticas y hacer un seguimiento del desarrollo y la cinemática de la fisura crítica de cortante con el objetivo de obtener, considerando los modelos constitutivos adecuados, la contribución a la resistencia de los distintos mecanismos de transferencia de cortante. El análisis de los resultados confirmó la reducción de la componente de la resistencia a cortante proporcionada por el hormigón con el aumento de la rotación de flexión, tanto en los especímenes con armadura de cortante como sin ella. Además, esta componente de la resistencia a cortante resultó menor cuanto mayor era cuantía de armadura de cortante. Los resultados se compararon con los valores de resistencia propuestos por distintos códigos de diseño, mostrando que estas formulaciones no capturan adecuadamente la reducción de resistenci, This research was funded with grants from the Ministerio de Economía y Competitividad (Spain) with Research Project BIA2015-64672-C4-4-R. Andrea Monserrat was particularly supported by the Conselleria d’Educació, Investigació, Cultura i Esport of the Generalitat Valenciana (Order 6/2015, DOCV no. 7615 15.09.2015) funded with European Regional Development Funds (ERDF) as a pre-doctoral researcher and by the Ministerio de Universidades (Spain) with the Recovery, Transformation and Resilience Plan (RD 289/2021 and order UNI/551/2021) funded by NextGenerationEU as a post-doctoral researcher. The experimental programme was developed in the Laboratory of Concrete of the Institute of Concrete Science and Technology (ICITECH) of the Universitat Politècnica de València (UPV). VIC2D software was employed during the research stay of Andrea Monserrat at the EPFL (Lausanne, Switzerland)., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This work presents a novel numerical methodology to model the degradation and failure of composite materials like GFRP submitted to monotonic and high cycle fatigue loads. This is done by using the Serial–Parallel Rule of Mixtures homogenisation technique together with a proper mechanical characterisation of the constituent materials of the composite. This paper also proposes an efficient way of estimating the fatigue properties of each of the material constituents (fibre or matrix) to comply with the experimental results obtained at composite level; this enables to estimate the fatigue strength of any stacking/orientation of fibres with only one mechanical characterisation of the material properties. A comparison of the results obtained analytically and experimentally for GFRP is presented. The results show the applicability and accuracy of the proposed methodology in this field., This work has been done within the framework of the project: Fatigue modelling and fast testing methodologies to optimise part design and to boost lightweight materials deployment in chassis parts. This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 101006844. The work has been also supported by the Spanish Government program FPU17/04196 and Severo Ochoa programme through the grant CEX2018-000797-S funded by MCIN/AEI /10.13039/501100011033. The authors Lucia Gratiela Barbu and Alejandro Cornejo are Serra Húnter Fellows. The authors gratefully acknowledge all the received support., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Utilizing recycled fibers as reinforcement in cement-based matrices is an effective means of promoting waste recycling and adopting a circular economy approach in the construction industry. Within this framework, the recycling and potential reutilization of textile residues can improve the pre- and post-cracking performance of cement-based matrices intended for building components with up to intermediate structural responsibilities (i.e., panels and cladding elements for buildings). This research is focused on the mechanical and durability -through forced aging of dry-wet and freeze-thaw cycles- experimental characterization of laminated fabric-reinforced cementitious matrices (FRCMs) containing 4 and 6 nonwoven fabric layers obtained from end-of-life fire-protecting t-shirts. For this purpose, both direct and flexural tensile tests were conducted to characterize the mechanical performance of the composite. The tests on the 6-fabric layers produced panels with Portland Cement (PC) matrix, after 28-day of curing, led to average values of the maximum tensile strength of 3.7¿MPa with associated toughness index superior to 25¿kJ/m2, and mean modulus of rupture of 11.6¿MPa with a fracture energy index of 4.3¿kJ/m2. After dry-wet accelerated aging, the post-cracking performance of the developed composites decreased (on average, 40% in toughness and 11% in strength) due to fiber embrittlement. To better understand the performance of aged composites, shredded fibers recovered from protective clothing (mainly consisting of meta-aramid fibers) were immersed in the binary matrix. Accordingly, the mechanical properties of the fibers after 5 and 10 cycles of dry-wet aging were studied. Based on the results, replacing partially PC by silica fume (between 30% and 50%) was seen as a sustainable alternative to improve the performance of the aged fibers by more than 10%., The authors express their gratitude to the Agencia Estatal de Investigación, Spanish Ministry of Economy, Industry, and Competitiveness (Government of Spain) for the financial support received under the scope of the project RECYBUILDMAT (PID2019-108067RB-I00/AEI/10.13039/501100011033). Also, they acknowledge the funding of the research group TECTEX (2021 SGR 01056) from the Department de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya. The first author acknowledges the Banco Santander for the Research Scholarships (Postdoc-UPC 2022 Grant)., Peer Reviewed, Postprint (published version)

The Eurocode 2 for the design of concrete structures (EN1992-1-1:2004) is undergoing a revision that will lead to the publication of the second generation of this code to be used across all CEN member countries. Therefore, the impact of the code will reach hundreds of millions of people. Importantly, the Eurocode 2-revision will incorporate many significant changes, amongst which is the introduction of design provisions for fibre reinforced concrete (FRC). In this regard, one of the most important aspects for ultimate limit state (ULS) design will be the consideration of the shear strength of FRC members without shear reinforcement. Such a failure mode is associated with a number of uncertainties, as well as with a potentially-brittle failure response. However, so far, the design models proposed in the Eurocode 2-revision have not been accompanied by a robust reliability-based calibration of the FRC partial factor ¿SF. Within this context, this paper presents the results of an investigation on the safety format and the partial factor ¿SF for FRC members without shear reinforcement currently provisioned in the draft for the new Eurocode 2 (prEN1992-1-1:2021). Firstly, a database of experimental results on FRC beams is used to determine the model error. On that basis, a probabilistic analysis is performed using the First Order Reliability Method (FORM) to determine adequate values of ¿SF for varying target reliability indices. The results of the study show how ¿SF values need to updated in order to reach reliability indices typically considered for ULS design. © 2023, The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG., Peer Reviewed, Postprint (published version)

The use of fibre-reinforced concrete (FRC) in structural applications is increasing significantly as a result of (1) the acceptance of this composite into design guidelines and (2) the improvement in terms of sustainability performance that has been reported for cases where FRC has been used. In this context, fibre orientation and distribution are factors that govern the post-cracking response of the FRC. Researchers have already dealt with the analysis of both variables from an experimental and numerical perspective, and design-oriented recommendations were included in existing design guidelines (i.e., fib Model Code 2020). Nonetheless, there are still technical aspects to be answered within a research framework before the influence of these variables on the mechanical response of FRC could be covered with sufficient reliability. In this regard, this research is aimed at shedding light on the influence of the mould geometry and concrete pouring/vibration procedures on the fibre orientation and distribution variables as well as on the post-cracking performance of the FRC. An extensive experimental programme aimed at characterising these variables using novel testing techniques (i.e., an inductive non-destructive approach for quantifying fibre amount and orientation and the BCN test for assessing the pre- and post-cracking responses of the FRC) was carried out for this purpose. A relationship has been found between the shape of the formwork and the direction of pouring, along with the direction and distribution of the fibres, both of which proved to have an influence on the residual tensile strength of the concrete. However, it has been confirmed that the first crack resistance depends on the concrete matrix, with the addition of fibres having no relevant influence on that mechanical parameter. The results and conclusions derived from this experimental programme can be extended to FRCs and boundary conditions similar to those established herein., This research was funded by the Ministry of Economy and Competitiveness of Spain through the S2C project (2017-6013-3) and co-funded by the Cantabrian Government through the grant for the Industrial Doctoral Program (CVE-2020-8540)., Peer Reviewed, Postprint (published version)

In pretensioned prestressed concrete elements, bond between reinforcement and concrete differs is fundamental for a safe design. The so-called Hoyer effect, produced by the lateral expansion of a material when subjected to load, increases the bond resistance, but it also increases the circumferential stresses and then, the risk of cracking due to the tendon expansion. The bond behaviour of FRP tendons has not been studied in depth. To study the bond performance of FRP tendons, and characterize the transfer and flexural development length, an experimental program was carried out. This program was based on a setup called ECADA developed for steel tendons by the Universidad Politécnica de Valencia. The test specimen represents the anchorage area of the tendon and the remaining part of the theoretical beam is substituted by an anchorage measurement access system that has the same rigidity of the replaced part. The test starts by prestressing from one side and after concreting, the prestressed force is released gradually, then the transfer length is measured. Afterwards, the tendon is pulled from the other side, and the total development length is determined iteratively by producing samples of different lengths. The results of the ECADA tests have indicated that the transfer lengths of the FRP tendons being studied lie within 100 and 300 mm., The authors acknowledge the support provided by Spanish Ministry of Science and Innovation (MCIN/AEI) and by the European Funds for Regional Development in the following projects RTI2018-097314-B-C21, and PID2021-123701OB-C21. The authors would like to acknowledge Sireg for their courtesy supplying the different FRP embedded reinforcement used in the experimental programs., Postprint (published version)

The use of FRP tendons as an alternative to conventional steel strands in prestressed concrete structures is very limited. There are many aspects that are still not clear enough to establish the basis of design of FRP prestressed concrete structures. To contribute to increase the current knowledge about the performance of this type of structures, an experimental campaign of tests on precast FRP pre-tensioned simply supported beams, without stirrups, is currently under development. The main purpose of this program was to study their performance at service and ultimate load levels. The experimental program includes 15 beams tested under flexure and shear, using steel, CFRP (carbon), GFRP (glass) rebars as active reinforcement, with different levels of prestressing force. Eight out of the fifteen beams have been tested in a 3-point bending configuration and failed unexpectedly in shear at an applied load lower than that predicted. The remaining seven beams have been tested in shear by applying a point load twice at both beam ends. This paper summarizes the preliminary results obtained in this program., The authors acknowledge 1the support provided by Spanish Ministry of Science and Innovation (MCIN/ AED and by the :European Funds for Regional Development in thefollowingprojects RTI2018-097314-B-C21, and PID2021-1237010B-C21. Theauthors would like to acknowledge Sireg for their courtesy supplying the different FRP embedded reinforcement used in the experimental programs., Postprint (published version)

Estructures de formigó armat o preteses amb armadures de polímers reforçats amb fibres (FRP) ofereixen una excel·lent alternativa a les estructures amb armadures actives o passives d'acer. Malgrat que les armadures de FRP tenen dècades en el mercat, el coneixement sobre el comportament d'estructures preteses amb polímers reforçats amb fibres (FRP) encara és insuficient. Per tant, aquest treball de fi de màster té com a objectiu ampliar el coneixement d'estructures preteses amb tendons de polímers reforçats amb fibres de carboni (CFRP), en particular de tendons (CFCC). Els polímers reforçats amb fibres presenten avantatges notables en comparació amb l'acer, gràcies a la seva elevada relació resistència/pes, rigidesa/pes, durabilitat, resistència a la fatiga, propietats no magnètiques, baixa expansió tèrmica i baix pes. Per aquesta raó, s'han realitzat diverses investigacions per estudiar el comportament estructural d'elements armats i pretesos isostàtics amb armadures de FRP. No obstant això, les investigacions sobre estructures hiperestàtiques preteses són pràcticament inexistentes. Aquest Treball de Fi de Màster forma part del projecte de recerca Straduravius, un programa centrat en explorar la viabilitat i desenvolupar un marc científic i tècnic que faciliti el disseny i la construcció d'estructures preteses d'alt rendiment i durabilitat, utilitzant armadures actives i passives de FRP. Per aquesta raó, un dels objectius és ampliar el coneixement sobre el comportament d'elements hiperestàtics pretesos amb tendons FRP, en particular el comportament d'una plataforma de pont de dos embigats composta per bigues prefabricades preteses amb tendons CFCC, unides per pretesat posteso per proporcionar continuïtat a la plataforma i amb una llosa de compressió. L'estructura serà sotmesa a una càrrega puntual en un dels embigats fins a la seva fallida per flexió., Las estructuras de hormigón armadas o pretensadas con armaduras de polímeros reforzados con fibras (FRP) ofrecen una excelente alternativa a estructuras con armaduras activas o pasivas de acero. A pesar de que las armaduras de FRP tienen décadas en el mercado, el conocimiento sobre el comportamiento de estructuras pretensadas con polímeros reforzados con fibras (FRP) aún es insuficiente. Por lo tanto, el presente trabajo de fin de máster tiene como objetivo ampliar el conocimiento de estructuras pretensadas con tendones de polímeros reforzados con fibras de carbono (CFRP), en particular de tendones (CFCC). Los polímeros reforzados con fibras presentan ventajas notables en comparación con el acero, gracias a su elevada relación resistencia/peso, rigidez/peso, durabilidad, resistencia a la fatiga, propiedades no magnéticas, baja expansión térmica y bajo peso. Por esta razón, se han realizado diversas investigaciones para estudiar el comportamiento estructural de elementos armados y pretensados isostáticos con armaduras de FRP. Sin embargo, las investigaciones sobre estructuras hiperestáticas pretensadas son prácticamente inexistentes. El presente Trabajo de Fin de Máster forma parte del proyecto de investigación Straduravius, un programa centrado en explorar la viabilidad y desarrollar un marco científico y técnico que facilite el diseño y construcción de estructuras pretensadas de alto rendimiento y durabilidad, utilizando armaduras activas y pasivas de FRP. Por esta razón, uno de los objetivos es ampliar el conocimiento sobre el comportamiento de elementos hiperestáticos pretensados con tendones FRP, en particular el comportamiento de un tablero de puente de dos vanos compuesto por vigas prefabricadas pretensadas con tendones CFCC, unidas por pretensado posteso para proporcionar continuidad al tablero y con una losa de compresión. La estructura se someterá a una carga puntual en uno de los vanos hasta su falla por flexión., Reinforced or prestressed concrete structures with fiber-reinforced polymer (FRP) reinforcements offer an excellent alternative to structures with active or passive steel reinforcements. Despite FRP reinforcements having been in the market for decades, knowledge regarding the behavior of prestressed structures with fiber-reinforced polymers (FRP) is still insufficient. Therefore, this master's thesis aims to expand the understanding of prestressed structures with carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) tendons, specifically CFCC tendons. Fiber-reinforced polymers have significant advantages compared to steel, thanks to their high strength-to-weight ratio, stiffness-to-weight ratio, durability, resistance to fatigue, non-magnetic properties, low thermal expansion, and light weight. For this reason, various research studies have been conducted to investigate the structural behavior of statically loaded and prestressed elements with FRP reinforcements. However, research on prestressed hyperstatic structures is virtually non-existent. This Master's Thesis is part of the Straduravius research project, a program focused on exploring the feasibility and developing a scientific and technical framework that facilitates the design and construction of high-performance and durable prestressed structures using active and passive FRP reinforcements. Therefore, one of the objectives is to expand the knowledge about the behavior of prestressed hyperstatic elements with FRP tendons, particularly the behavior of a two-span bridge deck composed of prestressed prefabricated beams with CFCC tendons, connected by post-tensioning to provide continuity to the deck and with a compression slab. The structure will be subjected to a point load in one of the spans until it fails due to bending.

El prontuario siguiente es una actualización del documento Excel realizado por una antigua alumna de la carrera, Zaida Rincón Soriano. A diferente de su prontuario, este sigue la nueva normativa, el Código Estructural puesta en vigor el pasado 2021. El prontuario de Hormigón Armado es una herramienta de cálculo de estructuras de fácil manejo y compresión para uso docente y profesional, que permite la comprobación y dimensionado de secciones bajo diferentes solicitaciones. En esta Memoria se explican: mis objetivos principales; un breve análisis del antiguo Excel/normativa; observaciones sobre el programa informático publicada por la I.E.C.A; fichas de comparación entre el programa informático y el Excel; la simbología de las diferentes hojas Excel.

La present tesi aspira a estudiar les juntes d'estructures de formigó armat amb materials compostos per a parets gruixudes com en edificis nuclears des del punt de vista del model de contacte. L'anàlisi i l'estudi aniran encapçalats pel mètode dels elements finits per a la simulació numèrica. Es seguirà una literatura específica existent com a referència per a la base principal de la tesi, que ajudarà a validar el model d'algorisme de contacte per tal de simular amb mètodes numèrics. A més, l'objectiu d'analitzar els algorismes de contacte disponibles per demostrar les solucions en un model de contacte dins d'una metodologia específica. L'eina per desenvolupar i obtenir aquests resultats serà la interfície del programa d'Abaqus. Mentre que, s'utilitzarà com a eina per determinar les diferents geometries, condicions límit i càrregues en aquesta tesi mitjançant un model numèric d'unions per a parets compostes gruixudes. A més, el projecte ofereix un estudi i la seva aplicació del model constitutiu per a una futura línia de recerca en l'àmbit dels murs nuclears. Per a la seva primera aproximació i validació s'han estudiat diversos tipus de contactes. La tesi finalitza amb la validació d'un contacte final de parets gruixudes compostes per a instal·lacions nuclears segons els objectius principals, contrastats dins dels treballs existents per garantir la solució., La presente tesis aspira a estudiar las uniones de estructuras de hormigón armado con materiales compuestos para muros gruesos como en edificios nucleares desde el punto de vista del modelo de contacto. El análisis y estudio estará encabezado por el método de elementos finitos para simulación numérica. Se seguirá una literatura específica existente como referencia para la base principal de la tesis, que ayudará a validar el modelo del algoritmo de contacto para simularlo con métodos numéricos. Además, el objetivo de analizar los algoritmos de contacto disponibles para probar las soluciones en un modelo de contacto dentro de una metodología específica. La herramienta para desarrollar y obtener estos resultados será la interfaz del programa Abaqus. Mientras que, en esta tesis se utilizará como herramienta para determinar las diferentes geometrías, condiciones de contorno y cargas a través de un modelo numérico de juntas para muros compuestos de espesor. Además, el proyecto aporta un estudio y su aplicación del modelo constitutivo para una futura línea de investigación en el campo de los muros nucleares. Para su primera aproximación y validación se han estudiado varios tipos de contactos. La tesis finaliza con la validación de un contacto final de muros gruesos compuestos para instalaciones nucleares según los objetivos principales, contrastados con los trabajos existentes para asegurar la solución., The present thesis aspirates to study the joints for reinforced concrete structures with composite materials for thick walls as in nuclear buildings from a contact model point of view. The analysis and study will be headed by the finite element method for numerical simulation. It will be followed a specific existing literature as a reference for the main basis of the thesis, which will help to validate the contact algorithm model so as to simulate with numerical methods. Furthermore, the goal of analyzing the available contact algorithms to prove the solutions in a contact model within a specific methodology. The tool for developing and obtaining these results will be the program interface of Abaqus. Whereas, it will be used as a tool to determine the different geometries, boundary conditions and loads in this thesis through a numerical model of joints for thick composite walls. In addition, the project gives a study and its application of the constitutive model for a future line of research in the nuclear walls field. For its first approach and validation several types of contacts have been studied. The thesis ends with the validation of a final contact of composite thick walls for nuclear facilities according to the main objectives, contrasted within existing papers to ensure the solution.

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.

[ES] El objetivo del presente TFG es profundizar en el conocimiento de esta obra de Pier Luigi Nervi mediante su contextualización arquitectónica, su reconstrucción gráfica mediante un modelo 3D y una maqueta, el estudio detenido de su diseño, el análisis del funcionamiento de su estructura y la observación de las relaciones que ésta tiene con las diferentes vertientes del proyecto., [EN] The aim of the present project is to achieve a greater knowledge of this building of Pier Luigi Nervi throughout its architectural contextualisation, its graphic and 3d modelling representation, and the detailed study of its design, the analysis of the functioning of its structure and the observation of the relations that the structure has in other aspects of the project., [CA] L'objectiu del present TFG es aprofundir en el coneixement d'aquesta obra de Pier Luigi Nervi mitjançant la seua contextualització arquitectònica, la seua reconstrucció gràfica mitjançant un model 3D i una maqueta, l'estudi detingut del seu disseny, l'anàlisi del funcionament de la seua estructura i la observació de les relacions que aquesta té en les diferents vessants del projecte.

Fibre reinforced concrete (FRC) is increasingly being used in elements with high structural responsibility, the constructed FRC column-supported flat slabs (CSFSs, hereinafter) with partial or even total substitution of reinforcing steel bars being a supporting evidence for that statement. These pioneer experiences provide encouraging results with respect to resource optimization and construction time reduction without jeopardising the structural reliability. Despite such promising achievements, the use of FRC in CSFSs is still limited in the building sector. To provide an additional impulse for the use of FRC, a comprehensive comparison between FRC and traditional reinforced concrete (RC) technologies for CSFSs in terms of execution procedure and overall costs is needed. With this in mind, an industrial-oriented study was carried out with the main objective of elaborating a simplified method for the preliminary comparison of RC and FRC solutions. This method permits to assess the major amount of the required reinforcement (flexural reinforcement) followed by an evaluation of the time saving effect due to the partial or total substitution of reinforcing steel bars by fibres. For this purpose and for the sake of generalization, several databases were examined and 33 interviews with experts on in situ construction were conducted so that a wide range of productivity rates and other particularities could be identified. Based on the proposed method, a case study was analysed in order to indicate the potential direct costs (materials + labour) for a number of RC and FRC solutions using data from the examined databases and conducted interviews. The results reflect an increment of direct costs for both fibre and hybrid (fibre + reinforcing steel bars, HFRC) solutions; however, these increment can be compensated by the reduction of the construction period and, as a consequence, time-dependent costs (i.e., preliminaries, equipment costs, overheads, and finance costs). The out, This study was financially supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation under the scope of project CREEF (PID2019-108978RB-C32). The first author, personally, thanks the Department of Enterprise and Education of Catalan Government for providing support through the PhD Industrial Fellowship (2018 DI 77) in collaboration with Smart Engineering Ltd. (UPC’s Spin-Off)., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Actualment una de les tècniques constructives més utilitzades és el formigó armat que suposa una millora estructural a causa de la presència de barres metàl·liques que funcionen com una armadura. Habitualment, a causa de les altes sol·licitacions de càrregues, cal millorar el reforç del conjunt mitjançant altres alternatives. Una d’aquestes alternatives és el reforç FRCM (compostos formats per morters reforçats mitjançant fibres). Actualment aquestes fibres estan formades per materials sintètics, aportant una millora mecànica i de comportament. Aquestes fibres sintètiques s'han aconseguit substituir per fibres elaborades amb materials ecològics a causa de la transició ecològica que tothom està experimentant. Tot i això, aquestes fibres naturals presenten una degradació progressiva que posa en perill la integritat del conjunt, per la qual cosa s'han d'impregnar amb un recobriment que les protegeixi i millori en les seves característiques mecàniques. Aquest recobriment és actualment la Resina Epoxi, que presenta unes propietats molt bones, però elimina tot el caràcter ecològic de la malla, per la qual cosa actualment s'estan investigant substitutius ecològics a aquest recobriment, els quals presentin propietats similars., En la actualidad una de las técnicas constructivas más empleadas es el hormigón armado que supone una mejora estructural debido a la presencia de barras metálicas que funcionan como una armadura. Habitualmente, debido a las altas solicitaciones de cargas, se debe mejorar el refuerzo del conjunto mediante otras alternativas. Una de estas alternativas es el refuerzo FRCM (compuestos formados por morteros reforzados mediante fibras). Actualmente estas fibras están compuestas por materiales sintéticos, aportando una mejora mecánica y de comportamiento. Estas fibras sintéticas se han conseguido sustituir por fibras elaboradas con materiales ecológicos debido a la ya presente transición ecológica que todo el mundo está experimentando. No obstante, estas fibras naturales presentan una degradación progresiva que pone en peligro la integridad del conjunto, por lo que se deben impregnar con un recubrimiento que las proteja y mejore en sus características mecánicas. Ese recubrimiento es actualmente la Resina Epoxi, que presenta unas muy buenas propiedades, pero elimina todo el carácter ecológico de la malla, por lo que actualmente se están investigando sustitutivos ecológicos a este recubrimiento, los cuales presenten propiedades similares., Currently one of the most widely used construction techniques is reinforced concrete, which represents a structural improvement due to the presence of metal bars that function as a reinforcement. Usually, due to the high stresses of loads, the reinforcement of the assembly must be improved by means of other alternatives. One of these alternatives is FRCM reinforcement (composites formed by fiber-reinforced mortars). Currently these fibers are composed of synthetic materials, providing a mechanical and behavioral improvement. This synthetic fibers has been replaced by fibers made with ecological materials due to the already present ecological transition that everyone is experiencing. However, these natural fibers show a progressive degradation that endangers the integrity of the whole, so they must be impregnated with a coating that protects them and improves their mechanical characteristics. This coating is currently Epoxy Resin, which has very good properties, but eliminates all the ecological character of the mesh, which is why ecological substitutes for this coating are currently being investigated, which have similar properties.

Concrete is one of the most commonly used construction materials in the world due to its versatility. There are different types of concrete according to the required mechanical responses, and these will depend on the composition of the elements. Therefore, additional elements have been developed to improve the properties and conditions of concrete. One of these elements is reinforcing fibers made of steel, polypropylene, glass, and so on, which, according to the base material, geometry, and dosage, improve the mechanical and workability properties and decrease and/or prevent the generation of cracks, which are some of the most common problems in industrial slabs. This study performs an analysis of the changes in the mechanical properties of concrete (compressive strength, rupture modulus, modulus of elasticity, Poisson’s ratio, and residual stress) due to the addition of fiber-reinforced concrete (FRC) to determine the physical and mechanical conditions of the fibers that improve the concrete and its application in industrial concrete. Due to the large number of samples and variables, advanced statistical methods (analysis of variance and comparative index) were used in the numerical study, which allowed to analyze and compare several results at the same time. This research is divided into two stages. In the first stage, six steel fibers (with a dosage of 2.7, 6, and 11 and three of 28¿kg/m3) and five polypropylene fibers (with a dosage of 0.6, 2.15, and 2.7 and two of 3¿kg/m3) were used in the study, and compression and bending tests (ASTM C39 and C78, respectively) were performed on 35 cylinders and 45 beams. Improvements were identified in several fiber-reinforced concrete samples in terms of compressive strength: 67% of the steel fiber samples and 100% of the polypropylene fiber samples had values above the average value of the simple concrete; in terms of the modulus of rupture, 83% of the steel fiber samples and 80% of the polypropylene fiber samples had value, Peer Reviewed, Postprint (published version)

Hybrid reinforced technology (combination of steel reinforcing bars and fibers) can be considered as a competitive alternative to the already existing solutions for the construction of column-supported flat slabs. Constructed hybrid-reinforced buildings prove that hybrid solutions have sufficient bearing capacity to maintain structural integrity despite being exposed to high stress levels, thereby providing a beneficial solution in terms of toughness, ductility, and sustainability performance. However, the lack of design-oriented recommendations based on the accepted limit state format for dealing with both serviceability and ultimate limit states slows down the wider implementation of this technology. Considering the above-mentioned, this article presents a simplified design-oriented method that covers the evaluation of the structural response of hybrid reinforced concrete column-supported flat slabs in terms of flexural strength, cracking, and instantaneous deformations. Two hybrid reinforced alternatives for a given flat slab are studied by means of the proposed approach. Furthermore, a nonlinear finite element analysis is carried out in order to evaluate the effectiveness of the developed simplified method. Based on the achieved results, its suitable accuracy and precision can be pointed out. This outcome may motivate current practitioners to consider hybrid reinforced concrete solutions as a possible alternative during the design of residential and office buildings., Departament d'Innovació, Universitats i Empresa, Generalitat de Catalunya, Grant/Award Number: 2018 DI 77; Ministerio de Ciencia e Innovación, Grant/Award Number: CREEF (PID2019-108978RB-C32), Peer Reviewed, Postprint (published version)

En este proyecto se ha desarrollado un software informático que permite la extracción de los datos de los muros de carga de sección rectangular. Con los datos de solicitaciones de carga para cada muro, características de los materiales, geometría de los muros, etc se ha elaborado un entorno de trabajo en el software que permite el fácil diseño y comprobación del armado de los diferentes segmentos de muro. Una vez el armado esté definido en el programa, este permite la extracción de los planos detalle, un excel con la cuantías propuestas para hacer presupuestos y una memoria justificativa de los cálculos que sirve como apoyo en proyectos constructivos.

El present Treball Fi de Màster té com objectiu, la redacció del projecte executiu d’estructura d’un edifici educatiu real. Des de la consultoria d’estructures PBX Centre de Càlcul on treballo, s’ha rebut l’encàrrec per part del Serveis d’Obres de l’Ajuntament d’Igualada per redactar aquest projecte estructural per completar el projecte executiu de l’obra. El projecte executiu d’estructura està format pel següents documents, segons les especificacions del Codi Tècnic de l’Edificació (CTE): Memòria, Annexos, Plànols, Plec de condicions i Pressupost. Aquest edifici educatiu, s’ha decidit realitzar-lo amb una estructura prefabricada de formigó armat i pretensat per la seva rapidesa d’execució, i per la seva ortogonalitat i optimització de seccions estructurals per la separació entre pilars de 6x8 metres existent. Per realitzar el projecte s’han utilitzat diferents programes del software per arquitectura, enginyeria i construcció CYPE Ingenieros. Pel dimensionat de tots els elements estructurals, s’ha utilitzat el programa de disseny, càlcul i dimensionat d’estructures CYPECAD i CYPE 3D. Per aprofundir en el dimensionat estructural, principal objectiu del TFM, s’ha analitzat el pòrtic principal de l’edifici, comprovant un tram de forjat, les bigues prefabricades, un pilar i la seva sabata, com a resum del global de l’estructura que s’ha acabat armant amb els programes de càlcul. Un cop realitzats tots els càlculs i comprovacions, s’ha definit tota la documentació gràfica del projecte, amb tots els plànols i detalls necessaris per poder executar l’obra, amb la descripció dels fonaments, pilars, jàsseres i forjats de l’estructura. Finalment, per realitzar els amidaments i pressupost del projecte d’estructura s’ha utilitzat el programa de gestió d’obra CYPE Arquímedes, juntament amb la Base de dades BEDEC de l’ITEC, detallant cada una de les partides de l’estructura per aconseguir el pressupost d’execució material (PEM) de l’estructura. Amb tots aquest documents s’ha gener

Projectant parcs solars s’aconsegueix augmentar la producció d’energia elèctrica d’origen sostenible, ajudant així a la mitigació de les emissions de diòxid de carboni produïdes per l’excessiu ús de combustibles fòssils per a la producció d’energia. L’objectiu del present estudi resideix en la comprovació de la viabilitat tècnica i econòmica d’un parc equipat amb seguidors solars connectats a xarxa amb una potència d’1,2 MW. Ubicat en la comarca catalana de l’Alta Ribagorça, concretament al poble de Corroncui. El disseny del parc solar es realitza seguint l’establert per l’Institut per la Diversificació i Estalvi de l’Energia (IDAE) en el plec de condicions tècniques per a instal·lacions fotovoltaiques connectades a xarxa. Primerament, s’han distribuït els seguidors solars en quatre sembrats, optimitzant la superfície útil disponible. Aquests s’han sotmès a un estudi de càrregues mitjançant el mètode dels elements finits per a posteriorment dur a terme una combinació d’accions i determinar la càrrega més desfavorable a la que podrà estar exposat. Determinada la càrrega més desfavorable a la que podrà estar exposat, s’ha predissenyat una cimentació per tal que sigui capaç de suportar les sol·licitacions a les quals podrà estar sotmesa l’estructura, tot seguint la Instrucció del Formigó Armat (EHE-08) i el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE). Paral·lelament, s’ha dissenyat la instal·lació de distribució d’energia fins al punt d’interconnexió amb la xarxa elèctrica, seguint les prescripcions del Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT) i el Reglament d’Alta Tensió (RAT). Mitjançant programaris de simulació fotovoltaica, bases de dades d’irradiació i seguint l’establert pel plec de condicions, s’ha dut a terme una estimació de la generació d’energia que serà capaç de generar la instal·lació. Finalment, s’ha redactat un pressupost aproximat del cost d’implementar la instal·lació fotovoltaica, així com un estudi de viabilitat econòmica que contempla diferents escenari, By locating solar parks, it is possible to increase the production of sustainable electric energy, thereby helping to mitigate carbon dioxide emissions produced by the excessive use of fossil fuels for energy production. The aim of this study is to ensure the technical and economic viability of a solar park equipped with networked solar trackers with a power of 1,2 MW. Located in the Catalan region of Alta Ribagorça, specifically in the village of Corroncui. The design of the solar park is done by following the instructions made by “Institut per la Diversificació i Estalvi de l’Energia (IDAE)” in the suite of technical conditions of networked photovoltaic installations. Firstly, solar trackers have been distributed in four seeds, optimizing the useful surface available. These have undergone a study of charges using the finite elements method to then carry out a combination of actions and determine the most unfavourable charge to which it may be exposed. Determined the most unfavourable charge to be exposed, a cementation has been predesigned to be able to withstand the requests to which the structure may be subjected, following “ Instrucció Formigó Armat (EHE-08)” and “Codi Tècnic de l’Edificació”. At the same time, the power distribution facility has been designed to the point of an interconnection with the electricity grid, following the requirements of “Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT)” and “ Reglament d’Alta Tensió (RAT)”. With photovoltaic simulation software, irradiation databases and following the one set by the IDAE, an estimation of the power that will be able to generate the installation has been carried out. Finally, an approximate budget has been drawn up for the cost of implementing the photovoltaic installation, as well as, an economic feasibility study which envisages different scenarios depending on the sales price of the generated energy. In the most favourable case, the photovoltaic installation is estimated to be able to generate app

L'objectiu principal d'aquesta tesi és avançar en la modelització numèrica dels elements junta per a les proves pullout en formigó armat. Per aconseguir-ho, el formigó i les barres estan modelades amb elements finits sòlids 3D, mentre que la unió entre els materials es caracteritza a través dels anomenats "elements junta d’espessor quasi zero". És un problema complex que implica elements finits combinats amb elements junta, una llei constitutiva no-lineal (amb un model de dany) i el contacte entre el formigó i la barra. Per tal d'entendre com es resol aquest problema, les equacions i les fórmules corresponents es presenten a la tesi actual. L'origen del Mètode d'Elements Finits, així com els conceptes bàsics emprats durant aquesta tesi s'introdueixen en primer lloc. A més, també es presenten el model de dany isotròpic i la formulació utilitzada pels elements junta. En acoblar aquests dos conceptes, les fórmules així com les equacions de govern usades en les simulacions s'entenen clarament. Per altra banda, també es presenta la solució explícita utilitzada en aquesta tesi, juntament amb l'optimització numèrica duta a terme. Finalment, per a poder tenir una visió global i pràctica dels conceptes prèviament explicats, es presenten els resultats, les simulacions i les discussions de tres exemples diferents. Cadascun d'aquests exemples presenta una sèrie de casos que permeten entendre com s'aplica tota la formulació i, per tant, avançar en la modelització numèrica d'elements junta en les proves pullout., El objetivo principal de esta tesis es avanzar en la modelización numérica de los elementos junta para las pruebas pullout en hormigón armado. Para conseguirlo, el hormigón y las barras están modeladas con elementos finitos sólidos 3D, mientras que la unión entre los materiales se caracteriza a través de los conocidos como "elementos junta de espesor cuasi-cero". Es un problema complejo que implica elementos finitos combinados con elementos junta, una ley constitutiva no-lineal (con un modelo de daño) y el contacto entre el hormigón y la barra. Para entender cómo se resuelve este problema, las ecuaciones y las fórmulas correspondientes se presentan en la tesis actual. El origen del Método de Elementos Finitos, así como los conceptos básicos empleados durante esta tesis, se introducen en primer lugar. Además, también se presentan el modelo de daño isotrópico y la formulación utilizada para los elementos junta. Al acoplar estos dos conceptos, las fórmulas, así como las ecuaciones de gobierno usadas en las simulaciones, se entienden claramente. Por otro lado, también se presenta la solución explícita usada en esta tesis, junto con la optimización numérica llevada a cabo. Finalmente, para poder tener una visión global y práctica de los conceptos previamente explicados, se presentan los resultados, las simulaciones y las discusiones de tres ejemplos diferentes. Cada uno de estos ejemplos presenta una serie de casos que permiten entender cómo se aplica toda la formulación y, por lo tanto, avanzar en la modelización numérica de elementos junta en las pruebas pullout., The main objective of this thesis is to advance in the numerical modelling of interface elements for pullout tests in reinforced concrete. In order to accomplish it, the concrete and the bars are modelled with 3D solid finite elements, whereas the union between them will be characterised via the so-called "quasi-zero-thickness interface elements". As it is a complex problem involving finite elements combined with joint elements, non-linear constitutive behaviour (using a damage model) and contact between the concrete and the bar, the corresponding governing equations and formulation is posed in the present work. The origins of Finite Element Method as well as the basic concepts used on this thesis are introduced first. Also, the isotropic damage model and the formulation for the used interface elements are presented. By coupling these two concepts, the formulation as well as the governing equations used on the simulations are clearly understood. Furthermore, the explicit solution employed on this thesis is also presented, together with the numerical optimisation carried on. Finally, to have a global and practical vision of the presented concepts, three different examples are simulated, explained and discussed. Each of these examples presents a series of cases to understand how all the formulation is applied and, indeed, to advance in the numerical modelling of interface elements in the pullout tests.

An experimental study on the effects strain penetration on the lateral performance of reinforced concrete columns is presented. Two cantilever columns with a diameter of 610 mm and an aspect ratio of 5.5 were tested under quasi-static cyclic loading. The specimens were nominally identical except for the anchorage of the column longitudinal steel in the adjacent footing. The first column had straight bar anchorages, while the second column had headed bars which were partially debonded along the footing to increase the effects of strain penetration and alleviate tensile strains in vertical steel. Optical deformation techniques were employed to monitor bar slip and base rotations during testing. Both columns presented a ductile response and failed by rupture of the vertical bars. The base rotation in the column with fully-bonded straight bars accounted for 25% to 35% of the total drift. In the column with partially-debonded headed bars, bar slip at the base of the column was more than doubled and base rotations accounted for 40% to 60% of the total drift. Partial debonding also resulted in more limited concrete damage and a larger deformation capacity. Experimental observations are complemented with nonlinear finite element analysis of the tests., Postprint (published version)

Following the trend of updating methods that establish the minimum slenderness of concrete members based on the work by Rangan and Scanlon, this paper elaborates new formulations of the effective moment of inertia factor (a), which expresses the ratio of the equivalent moment of inertia to the gross moment of inertia. For this purpose, closed-form solutions for a in reinforced concrete (RC) and fiber-reinforced concrete (FRC) one-way members are derived. Further, a parametric study is carried out to evaluate the relationship of the neutral axis position in RC and FRC members with equal longitudinal reinforcement ratios. Additionally, a simplified equation is proposed for the neutral axis position in FRC members. Based on experimental and numerical data on deflections of FRC members, the expression for the effective moment of inertia is adjusted. Finally, a comparison between a factors for RC and FRC members is presented and implications for minimum thicknesses of members are discussed., The authors thank Professor A. Scanlon for his support in pursuing this research topic. Professor A. de la Fuente wants to express his gratitude to received under the scope of the project CREEF (PID2019-108978RB-C32), Peer Reviewed, Postprint (published version)

El presente trabajo ha consistido en el diseño de un modelo paramétrico de un forjado de hormigón armado apuntalado, para su posterior análisis estructural, de tal manera que cada parámetro del diseño sea una entrada de datos y así poder obtener un modelo versátil que se adapte a las características de nuestra estructura. El modelo paramétrico ha sido elaborado mediante el programa Rhinoceros/Grasshopper, en el cual Rhinoceros nos da el soporte gráfico en 3D, mientras que Grasshopper nos permite la programación paramétrica de toda la geometría. El análisis estructural ha sido realizado con un plug-in de Grasshopper llamado Karamba3D(1), el cual realiza todos los cálculos estructurales mediante métodos de elementos finitos.

This paper presents a unified analytical method to predict the slip and tensile strength capacity of both straight anchorages and lap splices. Closed-form solutions of the slip at the loaded end of an anchorage or lap splice are derived based on a set of simplified bond stress distributions applicable for different geometrical and loading conditions. The model assumes a linear bond stress distribution along the elastic portion of the anchorage/splice, and a constant bond resistance within the region where the bar has yielded in tension. Closed-form solutions of the ultimate strength capacity of the anchorage/splice are also obtained by combining the proposed model with a simple bond failure criteria and the local bond strength specified in the 2010 Model Code. The proposed formulation is shown to predict with overall good accuracy the slip response of bar anchorage tests reported in the literature, including pullout failures, and the lap-splice strength of 457 test specimens from the ACI 408 database., Postprint (published version)

Al document es presenta un estudi del comportament sísmic de murs de formigó armat mitjançant models de gelosia no lineal. En primer lloc, es fa un recorregut general en el desenvolupament de les metodologies per modelar el comportament histerètic de murs estructurals sota càrregues laterals. Servint de punt de partida per després aprofundir sobre el marc teòric i les noves capacitats de la metodologia de modelització de la gelosia no lineal. Immediatament, es fa un estudi on s'utilitzen els registres experimentals de 10 murs diferents per validar aquest mètode de modelització per a murs rectangulars i amb pilastres dominats per fallades a flexió i tallant. S'estudia també els efectes de diferents paràmetres de modelització relacionats amb la fallada del formigó i l'acer, així com la sensibilitat de l'angle de la diagonal del mallat. Així mateix, es presenta una anàlisi paramètrica d'un mur amb pilastres on es varien propietats mecàniques i paràmetres de disseny per estudiar la seva influència en el comportament i la fallada. Finalment, s'arriba a concloure sobre els resultats obtinguts i es fan recomanacions per a futures investigacions relacionades amb el mètode de la gelosia no lineal., En el documento se presenta un estudio del comportamiento sísmico de muros de hormigón armado mediante modelos de celosía no lineal. En primer lugar, se hace un recorrido general en el desarrollo de las metodologías para modelar el comportamiento histerético de muros estructurales bajo cargas laterales. Sirviendo de punto de partida para luego profundizar sobre el marco teórico y las nuevas capacidades de la metodología de modelización de la celosía no lineal. Inmediatamente, se hace un estudio en el que se utilizan los registros experimentales de 10 muros diferentes para validar este método de modelización para muros rectangulares y con pilastras dominados por fallos a flexión y cortante. Se estudia también los efectos de diferentes parámetros de modelización relacionados con el fallo del hormigón y acero, así como la sensibilidad del ángulo de la diagonal del mallado. Asimismo, se presenta un análisis paramétrico de un muro con pilastras en el que se varían propiedades mecánicas y parámetros de diseño para estudiar su influencia en el comportamiento y fallo. Finalmente, se llega a concluir sobre de los resultados obtenidos y se hacen recomendaciones para futuras investigaciones relacionados con el método de la celosía no lineal., The document presents a study of the seismic behavior of reinforced concrete walls using non-linear truss models. In the first place, a general overview is made of the development of methodologies to model the hysteretic behavior of structural walls under lateral loads. Serving as a starting point to then delving into the theoretical framework and the new capabilities of the non-linear truss modeling methodology. Immediately, a study is made in which the experimental records of 10 different walls are used to validate this modeling method for rectangular walls and, with pillars dominated by flexural and shear failures. The effects of different modeling parameters related to the failure of concrete and steel are also studied, as well as the sensitivity of the angle of the mesh diagonal. Likewise, a parametric analysis of a wall with pilasters is presented in which mechanical properties and design parameters are varied to study their influence on behavior and failure. Finally, we conclude on the results obtained and make recommendations for future research related to the non-linear truss method.

Muchos puentes y edificaciones de hormigón en Europa se construyeron en los años 1960, 1970, y 1980. A causa de modificaciones en las especificaciones de uso debido a un aumento del volumen de tráfico en combinación con el aumento de las cargas por eje de los vehículos, así como reglas de diseño más restrictivas con la introducción de la normalización europea, varias evaluaciones de puentes existentes indicaron una insuficiente resistencia a punzonamiento en el área de las regiones de los apoyos. Además, muchas estructuras se debilitan como consecuencia de su avanzada edad y en parte por un mantenimiento insuficiente. Por lo tanto, el refuerzo a cortante y punzonamiento ha venido ganando importancia en la práctica diaria de ingeniería. En este contexto, se realizó una investigación en profundidad del fenómeno de punzonamiento y de los diversos tipos de sistemas de refuerzo para incrementar su resistencia. Si bien existen diversos métodos de refuerzo frente al punzonamiento, dadas sus ventajas económicas, constructivas y técnicas, se estudió el sistema consistente en el uso de pernos dispuestos en taladros y adheridos después de la construcción. La validación experimental de este tipo de refuerzo, tanto para resistencia a cortante en vigas como a punzonamiento en losas, realizada en la Universidad de Innsbruck, ha sido un punto de partida esencial para la realización de esta investigación., Many bridges and concrete buildings in Europe were built in the 1960s, 1970s, and 1980s. Due to changing terms of use, caused by increased traffic volumes in combination with increased axle loads of vehicles, as well as more restrictive design code specifications, several evaluations of existing bridges indicate insufficient punching shear resistance in the area of the support regions. In addition, many structures weaken because of their advanced age and in part due to insufficient maintenance. Therefore, shear and punching shear reinforcement has been gaining importance in daily engineering practice. Therefore, improvement and strengthening in shear and punching strength is of great importance not only in the present but also in the future. With this precedent, an in-depth investigation of the punching shear phenomenon and the various types of reinforcement techniques was carried out. Given their economic, constructive, and technical advantages, the post-installed concrete screw system to enhance punching shear was studied. The experimental research developed at the University of Innsbruck that demonstrates and validates the system was used as a starting point essential for this investigation.

El següent treball és un estudi de simulació numèrica amb el programa ANSYS 2020 R2 comparant les bigues de formigó armat tradicionals amb bigues reforçades amb FRCM vegetals (cotó i cànem). Per dur-ho a terme, s’aplicarà un desplaçament en dos punts der la biga per poder veure el comportament de cada un dels materials estudiats. El fet de que ja s’hagin dut a terme treballs experimentals amb aquest tipus de materials, ens dona molta informació d’ajuda per tal de poder arribar a treure conclusions, sempre i quan es faci seguint els procediments i condicions estudiats anteriorment (dimensions de la biga, propietats dels materials, punts d’aplicació de la força). Ja fora de l’abast experimental, també s’estudiarà quin mòdul del programa és més adient i quines condicions de contorn son necessàries per tal d’assolir uns resultats que siguin comparatius amb la realitat. Un cop entrades les condicions de contorn, es podran visualitzar resultats com poden ser la capacitat de carga i les tensions generades entre d’altres. Aquests resultats podran ser comparats amb el treball de final de màster: Estudio experimental de la respuesta dinàmica de vigas de hormigón reforzadas con FRCM (Fibre reinforcment cementitous matrix) de Tejidos vegetales, sent un estudi experimental en laboratori del projecte que ens ocupa., El siguiente trabajo es un estudio de simulación numérica con el programa ANSYS 2020 R2 comparando las vigas de hormigón armado tradicionales con vigas reforzadas con FRCM vegetales (algodón y cáñamo). Para ello, se aplicará un desplazamiento en dos puntos de la viga para poder ver el comportamiento de cada uno de los materiales estudiados. El hecho de que ya se hayan realizado trabajos experimentales con este tipo de materiales, nos da mucha información de ayuda para poder llegar a sacar conclusiones, siempre y cuando se haga siguiendo los procedimientos y condiciones estudiados anteriormente (dimensiones de la viga, propiedades de los materiales, puntos de aplicación de la fuerza). Ya fuera del alcance experimental, también se estudiará qué módulo del programa es más adecuado y qué condiciones de contorno son necesarias para conseguir unos resultados comparativos con la realidad. Una vez entradas las condiciones de contorno, se podrán visualizar resultados como pueden ser la capacidad de carga y las tensiones generadas entre otros. Estos resultados podrán ser comparados con el trabajo de fin de máster: Estudio experimental de la respuesta dinámica de vigas de hormigón reforzadas con FRCM (Fibre reinforcment cementitous matrix) de Tejidos vegetales, siendo un estudio experimental en laboratorio del proyecto que nos ocupa., The following project is about the numerical simulation study using the software ANSYS 2020 R2, comparing conventional reinforced beams with steel and FRCM reinforced beams with vegetal fibres (cotton and hemp). To carry it out, a displacement will be applied in 2 points of the beam so we can analyse the behaviour of each reinforced material. The fact that experimental investigations with these materials were carry out before, gives us a lot of information in order to obtain realistic conclusions, as long as the simulation is done following the procedures and conditions as studied previously (Beam dimensions, material properties, bending points, etc.) Also, the software module used will we studied and which conditions and parameters are necessary to achieve results that can be compared with the reality. Once the conditions are introduced, the strain, stress and force reaction among others will be analysed. These results will be compared with the project: Estudio experimental de vigas de hormigón reforzadas con FRCM To verify that simulation and reality accomplish the same results.