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In the last decades, experimental and numerical studies on steel fiber-reinforced concrete have shown that providing suitable fiber content and distribu-tion in the matrix can improve the post-cracking strength of concrete. Although there is a large database of experimental and finite element model shear tests of steel fiber-reinforced concrete beams, there are not profuse test data and finite element models available for steel fiber-reinforced concrete beams with traditional transverse shear reinforcement (stirrups). In this work, the shear behavior of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete beams with three different types of reinforcement is analyzed. For this purpose, a comparative study has been previously carried outo validate the finite element model with conventional rebars. From the results, it was observed that the maximum shear load increased by 39% to 48% depending on the type of steel fibers used, with respect to concrete without fiber reinforcement. The length and number of fibers had a direct effect on crack initiation and propagation., En las últimas décadas, los estudios experimentales y numéricos, sobre el hormigón reforzado con fibras de acero, han demostrado que un contenido y una distribución adecuados de las fibras en la matriz pueden mejorar la resistencia del hormigón tras la fisuración. Aunque existe una amplia base de datos de ensayos experimentales y numéricos a cortante de vigas de hormigón reforzado con fibras de acero, no se dispone de profusos datos de ensayos y modelos de elementos finitos para vigas de hormigón reforzado con fibras de acero con armadura transversal tradicional a cortante (estribos). En este trabajo se analiza el comportamiento a cortante de vigas de hormigón de ultra altas prestaciones reforzado con fibras con tres tipos diferentes de refuerzo. Para ello, previamente se ha realizado un estudio comparativo para validar el modelo de elementos finitos con armaduras convencionales. A partir de los resultados, se observó que la carga máxima de cortante aumentaba entre un 39% y un 48%, en función del tipo de fibras de acero utilizadas, respecto al hormigón sin refuerzo de fibras. La longitud y el número de fibras tenían un efecto directo sobre el inicio y la propagación de las fisuras.

El present treball final de màster se centra en l'estudi del comportament a tallant de bigues isostàtiques amb secció doble T de formigó pretesat, utilitzant armadures de polímers reforçats amb fibres (FRP). Aquest estudi forma part de campanya experimental en la Universitat Politècnica de Catalunya “Straduravius” RTI2018-097314-B-C21, que busca desenvolupar sistemes constructius sostenibles i de major durabilitat, amb l'ús de tecnologies innovadores com les FRP com a alternativa a la tradicional utilització d'acer de reforç pretesat en bigues, mitigant els problemes de corrosió i millorant la durabilitat de les estructures. La recerca es va basar en assajos experimentals desenvolupats en el Laboratori de Tecnologia d'Estructures i Materials de la Universitat Politècnica de Catalunya "LATEM", juntament amb modelatge numèric en ABAQUS per a comprendre el comportament de les bigues. Es van comparar els resultats obtinguts amb armadures de diferents materials (acer, carboni, vidre i vidre amb propietats termoplàstiques) per a avaluar la seva eficiència en estructures de formigó pretesat, i es va concloure que el nivell de pretesat aplicat a les armadures de FRP incideix directament en la capacitat estructural de les bigues, aconseguint majors càrregues abans de la fallada per tallant, i a més així tenir menors desplaçaments. També es va poder evidenciar que la fibra que més similitud va tenir amb les armadures d'acer va ser la CFRP, possiblement a causa del seu mòdul d'elasticitat i a la superfície menys llisa que el GFRP. A més, es va poder obtenir models numèrics que s'ajusten satisfactòriament als assajos realitzats en el laboratori el que permet utilitzar-los com a laboratori virtual per a l'obtenció de dades on prèviament no s'havia considerat instrumentació., El presente trabajo final de master se centra en el estudio del comportamiento a cortante de vigas isostáticas con sección doble T de hormigón pretensado, utilizando armaduras de polímeros reforzados con fibras (FRP). Este estudio forma parte de campaña experimental en la Universidad Politécnica de Cataluña “Straduravius” RTI2018-097314-B-C21, que busca desarrollar sistemas constructivos sostenibles y de mayor durabilidad, con el uso de tecnologías innovadoras como las FRP como alternativa a la tradicional utilización de acero de refuerzo pretensado en vigas, mitigando los problemas de corrosión y mejorando la durabilidad de las estructuras. La investigación se basó en ensayos experimentales desarrollados en el Laboratorio de Tecnología de Estructuras y Materiales de la Universidad Politécnica de Cataluña "LATEM", junto con modelación numérica en ABAQUS para comprender el comportamiento de las vigas. Se compararon los resultados obtenidos con armaduras de distintos materiales (acero, carbono, vidrio y vidrio con propiedades termoplásticas) para evaluar su eficiencia en estructuras de hormigón pretensado, y se concluyó que el nivel de pretensado aplicado a las armaduras de FRP incide directamente en la capacidad estructural de las vigas, alcanzando mayores cargas antes del fallo por cortante, y además así tener menores desplazamientos. También se pudo evidenciar que la fibra que más similitud tuvo con las armaduras de acero fue la CFRP, posiblemente debido a su módulo de elasticidad y a la superficie menos lisa que el GFRP. Además, se pudo obtener modelos numéricos que se ajustan satisfactoriamente a los ensayos realizados en el laboratorio lo que permite utilizarlos como laboratorio virtual para la obtención de datos donde previamente no se había considerado instrumentación., The present master's final work focuses on the study of the shear behavior of isostatic beams with prestressed concrete double T-section, using fiber reinforced polymer (FRP) reinforcement. This study is part of the experimental campaign at the Polytechnic University of Catalonia "Straduravius" RTI2018-097314-B-C21, which seeks to develop sustainable and more durable construction systems, with the use of innovative technologies such as FRP as an alternative to the traditional use of prestressed steel reinforcement in beams, mitigating corrosion problems and improving the durability of structures. The research was based on experimental tests developed at the Structures and Materials Technology Laboratory of the Polytechnic University of Catalonia "LATEM", together with numerical modeling in ABAQUS to understand the behavior of the beams. The results obtained with reinforcement of different materials (steel, carbon, glass and glass with thermoplastic properties) were compared to evaluate their efficiency in prestressed concrete structures, and it was concluded that the level of prestressing applied to FRP reinforcement has a direct impact on the structural capacity of the beams, reaching higher loads before shear failure, and thus allowing for lower displacements. It was also possible to show that the fiber that was most similar to steel reinforcement was CFRP, possibly due to its modulus of elasticity and the less smooth surface than GFRP. In addition, it was possible to obtain numerical models that fit satisfactorily to the tests carried out in the laboratory, which allows using them as a virtual laboratory to obtain data where previously no instrumentation had been considered.

El present treball de fi de màster forma part integral del projecte STRADURAVIUS, que busca desenvolupar criteris de disseny i mètodes de construcció duradors i eficients per a estructures pretesades amb tendons de polímers reforçats amb fibres (FRP). Aquest estudi s'enfoca a analitzar i caracteritzar el comportament a tallant de bigues sotmeses a assajos experimentals, amb èmfasis en el comportament de fissures monitorat mitjançant la tècnica de correlació d'imatges digitals (DIC). La metodologia comprèn la preparació i instrumentació convencional de bigues i l'aplicació de càrregues incrementals fins a la falla en set elements. Posteriorment, es processen les dades experimentals i de DIC, permetent una anàlisi comparativa, i extraient informació sobre l'obertura de les fissures, la seva separació, l'angle de la fissura principal i altres paràmetres rellevants. A partir d'aquesta recerca es conclou que tant el nivell de pretesat com l'elecció del material per a l'armadura activa han demostrat tenir un impacte significatiu en el comportament de les bigues. En un sentit, s'ha observat que un major nivell de pretesat es correlaciona amb una major capacitat de càrrega última i una menor obertura de les fissures. D'altra banda, les bigues reforçades amb GFRP van exhibir una resposta estructural menys rígida en comparació amb les bigues reforçades amb CFRP. Notablement, la biga de control, que estava reforçada amb acer i tenia un nivell de pretesat mitjà, va mostrar la càrrega última més alta i el menor desplaçament, en contrast amb la biga reforçada amb CFRP que tenia un nivell de pretesat nul i va presentar la càrrega última a tallant més baixa., El presente trabajo de fin de máster forma parte integral del proyecto STRADURAVIUS, que busca desarrollar criterios de diseño y métodos de construcción duraderos y eficientes para estructuras pretensadas con tendones de polímeros reforzados con fibras (FRP). Este estudio se enfoca en analizar y caracterizar el comportamiento a cortante de vigas sometidas a ensayos experimentales, con énfasis en el comportamiento de fisuras monitorizado mediante la técnica de correlación de imágenes digitales (DIC). La metodología comprende la preparación e instrumentación convencional de vigas y la aplicación de cargas incrementales hasta la falla en siete elementos. Posteriormente, se procesan los datos experimentales y de DIC, permitiendo un análisis comparativo, y extrayendo información sobre la apertura de las fisuras, su separación, el ángulo de la fisura principal y otros parámetros relevantes. A partir de esta investigación se concluye que tanto el nivel de pretensado como la elección del material para la armadura activa han demostrado tener un impacto significativo en el comportamiento de las vigas. En un sentido, se ha observado que un mayor nivel de pretensado se correlaciona con una mayor capacidad de carga última y una menor apertura de las fisuras. Por otro lado, las vigas reforzadas con GFRP exhibieron una respuesta estructural menos rígida en comparación con las vigas reforzadas con CFRP. Notablemente, la viga de control, que estaba reforzada con acero y tenía un nivel de pretensado medio, mostró la carga última más alta y el menor desplazamiento, en contraste con la viga reforzada con CFRP que tenía un nivel de pretensado nulo y presentó la carga última a cortante más baja., The present master's thesis is an integral part of the STRADURAVIUS project, aiming to develop durable and efficient design criteria and construction methods for prestressed structures using fiber-reinforced polymer (FRP) tendons. The focus of the present tesis is on analyzing and characterizing the shear behavior of beams through experimental tests, with emphasis on investigating crack behavior using Digital Image Correlation (DIC). The methodology involves preparing and conventionally instrumenting the beams, applying incremental loads until failure in seven specimens. Subsequently, experimental and DIC data are processed, enabling comparative analysis and extracting information regarding crack opening, spacing, angle of critical shear crack, and other relevant parameters. This research leads to the conclusion that both the level of prestressing and the choice of material for the active reinforcement have been shown to have a significant impact on the behavior of the beams. In one sense, it has been observed that a higher prestressing level correlates with higher ultimate load capacity and lower crack opening. On the other hand, GFRP-prestressed beams exhibited less stiff structural response compared to CFRP-prestressed beams. Notably, the control beam, which was reinforced with steel and had a medium prestressing level, showed the highest ultimate load and the lowest displacement, in contrast to the CFRP-strengthened beam that had zero prestressing level and presented the lowest ultimate shear load.

Despite the numerous studies made showing that the addition of steel fibres to concrete enhances the shear strength of RC beams, current design formulations are still empirical and present large scatter in front of the test results. In this paper, the previously developed Multi-Action Shear Model is extended to SFRC beams without stirrups, adopting an analytical formulation to evaluate the residual tensile stress of SFRC and incorporating the effects of the crack bridging capacity of SFRC in the shear resisted trough the different shear-transfer mechanisms. The proposed model predicts the tests results included in a recently published database with 448 shear tests with less scatter than any of the existing models., The financial support provided by the University of Messina (Italy), through the scholarship granted for a two-months research and teaching stage of the first author, is acknowledged. This work is part of the Research Projects BIA2015-64672-C4-1-R, funded by the Spanish Ministry of Economy and competitiveness, and RTI2018-097314-B-C21, funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation., Postprint (published version)

[Resumen:] A medida que mejoran la tecnología y disponibilidad de las resinas, el campo de aplicación del anclaje post instalado se va extendiendo a situaciones de mayor demanda mecánica. En el caso planteado en este estudio, se analiza la adecuación de anclajes post instalados de gran capacidad en un muro pantalla y una losa de hormigón armado de gran tamaño situados en zona sísmica. El anclaje tipo objeto de estudio se conforma con barras de acero equivalente al B500S de 32 mm de diámetro instalado con resina en un taladro de 40 mm de diámetro y 800 mm de profundidad. El procedimiento de validación más común para estos casos es el recogido en la norma ACI 355.4-11 (Qualification of Post-Installed Adhesive Anchors in Concrete). En esta norma se prescribe un diseño de probeta de la norma dirigido a anclajes de pequeño tamaño que, extrapolado al caso de estudio, haría inviable el ensayo. En este trabajo se propone un nuevo diseño de probeta compatible con los condicionantes mecánicos conceptuales de la ACI 355.4. Sobre el nuevo diseño se aplican procedimientos de ensayo análogos a los marcados por la norma para obtener las características mecánicas de la unión hormigón-resina-barra en caso de sismo: (1) tracción hasta rotura tras cargas cíclicas, con apertura de fisura de forma controlada de 0.5 mm durante todo el ensayo; (2) carga transversal hasta rotura tras cargas cíclicas, con apertura de fisura de forma controlada 0.5 mm durante todo el ensayo. Como resultado de las baterías de ensayos se obtienen los valores garantizados (percentil del 95 %) para hormigones de resistencia reducida (hipótesis conservadora prescrita por la normativa) y se compara su comportamiento con hormigones de resistencia convencional., [Abstract:] This research focuses on the development of a characterization system for large (32 mm), resin-bonded post-installed anchors in concrete in case of an earthquake. It is based on the tests required by ACI 355.4- 11 and its conditions, proposing a new test and test design that meets these since the design proposed in the standard makes the test unfeasible. Tensile characterization tests are carried out on cracked concrete (0.3 mm crack opening), seismic tension (0.5 mm crack opening plus loading cycles) and seismic shear (0.5 mm crack opening plus loading cycles) obtaining guaranteed values (95% percentile) for reduced resistance concretes.

To evaluate how the size effect affects the stresses developed along the compression chord in a beams subjected to shear forces, a simplified experimental program was developed on 50 prismatic specimens subjected to a splitting test. The studied parameters were: dimensions, slenderness, concrete compressive strength, and maximum aggregate size. To capture the post-peak behavior of the concrete, the load was introduced as a function of the crack width, through appropriate control algorithms. Digital Image Correlation (DIC) in a 2D configuration has also been used to accurately capture the formation, width and propagation of cracks to corroborate the experimental measurements., The financial support provided by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) and the European Funds for Regional Development (FEDER), through the Research projects: BIA2015-64672-C4-1-R and BIA2017-84975-C2-2-P and through the Excellence network BIA2015-71484-REDT., Postprint (published version)

Se presentan los estudios llevados a cabo sobre el tablero de un puente de hormigón armado, construido en 1929 en Gelida (Barcelona) sobre el río Anoia, formado por 11 vanos isostáticos de 10,5 m de luz, con vigas sección en ¿, armadas con barras lisas levantadas y cercos. Se han realizado ensayos de cortante sobre vigas en T y de punzonamiento en la losa superior, así como predicciones teóricas de los resultados experimentales. La estructura ha mostrado gran resistencia frente a solicitaciones tangentes y gran rigidez, pese a la heterogeneidad del hormigón, del uso de barras lisas y de la presencia de corrosión local, satisfaciendo los requisitos de seguridad y aptitud al servicio establecidos en las normativas actuales., Este trabajo se ha desarrollado en el contexto del proyecto BIA2015-64672-C4-1-R, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España. La Diputación de Barcelona, ha facilitado las vigas ensayadas, así como su corte, manipulación en obra y transporte al laboratorio. El equipo de la UPC agradece enormemente la colaboración de la ingeniera de la Diputación de Barcelona, Maria Josep Palau, de los ingenieros de la empresa constructora Pasquina y de la Dirección de Obra, Sergi Font y José Escudero, entre otros, por su inmensa ayuda, así como a los técnicos del Laboratorio de Tecnología de Estructuras y Materiales de la UPC, Carlos Hurtado, Jordi Cabrerizo y Robert McAloon, por su dedicación y entrega. Finalmente, se agradece a los estudiantes Felipe Baba, Alberto Sarmiento y Raúl Salinas quienes han desarrollado su tesis de Máster en el contexto de este proyecto., Postprint (published version)

En este vídeo se ilustra a través de un ejemplo cómo calcular y representar los diagramas de esfuerzos en una viga isostática en ménsula. Este vídeo es un producto del PIME titulado "Materiales de aprendizaje orientados a la implantación multiescuela del paradigma flipped classroom en el ámbito de la Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de las Estructuras (STRUCT + MÈDIA)", desarrollado en el marco de la Convocatoria Aprendizaje y Docencia 2018 de la UPV.

En este vídeo se desarrolla el proceso de obtención de las leyes de esfuerzos en una viga isostática (viga biapoyada con voladizo) a partir del Método de las Secciones. Posteriormente, a partir de las leyes se trazan los diagramas de esfuerzos. Este vídeo es un producto del PIME titulado "Materiales de aprendizaje orientados a la implantación multiescuela del paradigma flipped classroom en el ámbito de la Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de las Estructuras (STRUCT + MÈDIA)", desarrollado en el marco de la Convocatoria Aprendizaje y Docencia 2018 de la UPV.

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.

Este objeto de aprendizaje explica, mediante un caso práctico de nivel medio, cómo determinar las leyes de esfuerzos en una viga isostática, sobre la cual actúan cargas antisimétricas, y posteriormente cómo representarlos gráficamente. Las particularidades de antisimetría del estado de esfuerzos y de las reacciones se ponen de manifiesto al mostrar los resultados en forma gráfica. Además, se deja planteado el cálculo de un caso simétrico, para que el estudiante lo desarrolle por su cuenta. El vídeo emplea los criterios de signos habituales en las Escuelas de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos. También se explica cómo deben comprobarse los resultados obtenidos, en cumplimiento de la competencia transversal de "Responsabilidad Ética". Se trata de una explicación en detalle que facilitará la comprensión de estos conceptos de nivel medio a los estudiantes. Una vez asimilados dichos conceptos, estarán en condiciones de abordar otros casos más complejos.

Este objeto de aprendizaje explica los conceptos teóricos que sustentan la selección de tramos y secciones de corte para el cálculo de leyes de esfuerzos. Se explican también los diferentes tipos de cargas aplicadas y cómo estas (y las reacciones) influyen en las ecuaciones de equilibrio interno, y por tanto en la selección de los tramos. Se incluyen también varios ejemplos de aplicación al final del vídeo para que el estudiante pueda comprobar que ha asimilado estos conceptos fundamentales.

Este objeto de aprendizaje explica, mediante un caso práctico, cómo determinar las leyes de esfuerzos en una viga isostática sencilla, en ménsula, y posteriormente cómo representarlos gráficamente. Emplea los criterios de signos habituales en las Escuelas de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos. También se explica cómo deben comprobarse los resultados obtenidos, en cumplimiento de la competencia transversal de "Responsabilidad Ética". Se trata de una explicación en detalle que facilitará la comprensión de estos conceptos a los estudiantes. Siendo de nivel básico en el campo del cálculo de esfuerzos, permite una progresión adecuada a ejercicios más complejos.

En este vídeo se desarrolla un ejemplo de nivel medio sobre la obtención de leyes de esfuerzos, así como el trazado de los correspondientes diagramas, en un pórtico isostático sometido a una carga gravitatoria. Uno de los soportes del pórtico es vertical, mientras que el otro está inclinado con respecto a la horizontal.

En este vídeo se ilustra a través de un ejemplo cómo calcular y representar los diagramas de esfuerzos en una viga isostática con una rótula intermedia.

En este vídeo se desarrolla un ejemplo de nivel avanzado sobre la obtención de leyes de esfuerzos, así como el trazado de los correspondientes diagramas, en una viga isostática con una rótula.

En este vídeo se ilustra a través de un ejemplo cómo calcular y representar los diagramas de esfuerzos en una viga isostática sometida a un estado de cargas antisimétrico.

En este vídeo se desarrolla un ejemplo de nivel básico sobre la obtención de leyes de esfuerzos, así como el trazado de los correspondientes diagramas, en un pórtico isostático sometido a una carga horizontal.

En este vídeo se ilustra a través de un ejemplo cómo calcular y representar los diagramas de esfuerzos en una viga isostática sometida a una carga triangular.

Los sistemas estructurales basados en columnas y losas planas son comúnmente utilizados para edificaciones. Su práctica se popularizo en la industria debido a las ventajas que presentan, tanto arquitectónica como constructivamente, al tener normalmente un canto pequeño, ayuda a maximizar el espacio y así obtener el mayor número de pisos posibles. Estéticamente, también es muy atractivo el hecho de no visualizar un elemento tipo viga saliendo por debajo del forjado. Desde el punto de vista constructivo, resulta más fácil acomodar la armadura y hormigonar este tipo de elementos que la de una losa con aligerantes, esto reduce tiempos de ejecución que se ven reflejados en ahorro monetario. En la actualidad, sigue siendo muy utilizada mayormente en Estados Unidos, Europa, incluyendo España, donde el coste de la mano de obra domina sobre el costo de los materiales. Sin embargo, este sistema ha presentado problemas en zonas con actividad sísmica, tales como la flexibilidad lateral, produciendo grandes derivas de piso, así como la transmisión de los esfuerzos de flexión y cortante de las cargas laterales en la unión entre losa y columna. Estas acciones, al ser resultado de un evento dinámico y de respuesta inercial, pueden ser difíciles de estimar, lo cual complica el diseño de estos elementos. La presente investigación se centra en proponer las técnicas adecuadas que permitan el modelado que mejor se aproxime al comportamiento no lineal real de la estructura, utilizando el software comercial SAP2000 y aprovechando al máximo sus funciones automatizadas y de análisis no-lineal, para así disponer de una herramienta útil a nivel ingenieril. El objetivo es dar indicaciones para el modelado y evaluación del desempeño sísmico mediante elementos de 1D y 2D, reduciendo la necesidad de simulaciones de alto coste computacional basadas en elementos finitos 3D., Structural systems based on columns and flat slabs are commonly used for buildings. This practice became popular in the industry due to the advantages that it presents, both architecturally and constructively, since it normally has a small depth, it helps to maximize space and thus obtain as many floors as possible. Aesthetically, it is also very attractive not to visualize a beam element coming out from under the slab. From a constructive point of view, it is easier to place the steel reinforcement and concrete on these types of elements than on a slab with lightening elements, this reduces execution times that are reflected in monetary savings. Today, it is still widely used mostly in the United States, Europe, including Spain, where the cost of labor dominates over the cost of materials. However, this system has presented problems in areas with seismic activity, such as lateral flexibility, producing large floor drifts, as well as the transmission of bending and shear stresses of lateral loads in the joint between slab and column. These actions, being the result of a dynamic and inertial response event, can be difficult to estimate, which complicates the design of these elements. This research focuses on proposing the appropriate techniques that allow the modeling that best approximates the real non-linear behavior of the structure, using the commercial software SAP2000 and taking full advantage of its automated and non-linear analysis functions, in order to have a useful tool at the engineering level. The objective is to give indications for the modeling and evaluation of seismic performance using 1D and 2D elements, reducing the need for high computational cost simulations based on 3D finite elements. To achieve this objective, some experimental tests available in the literature referring to column and flat slabs connection being subjected to seismic drifts have been selected, and then virtually reproduced in the mentioned software, comparing the results obtain

A través de los años se ha estudiado que el comportamiento del hormigón armado sometido a esfuerzos transversales se ve muy influido por el estado multi-axial de tensiones en el hormigón y el comportamiento anisótropo a que da lugar, después de la fisuración, debido a la distinta resistencia a tracción y compresión. Este mismo comportamiento depende de la capacidad de las fisuras de una viga de hormigón para transmitir tensiones, según su abertura e interacción con la región de la viga que permanece sin fisurar. Por lo tanto, podemos observar que el comportamiento a cortante tras la fisuración del hormigón es complejo y ha sido tradicionalmente abordando con modelos empíricos, que desprecian algunos efectos o que han sido calibrados hace décadas y para situaciones específicas. Por ello, tales modelos y expresiones, en general, no son directamente aplicables a casos diferentes a aquellos para los que fueron derivados. Debido a estas limitaciones se han desarrollado modelos teóricos que tratan de cuantificar las distintas componentes de la contribución del hormigón. Entre ellos el modelo, “Compresion Chord Capacity Model” (CCCM), derivado a partir de uno más general (Multi-action shear model, MASM) previamente desarrollado por los mismos autores, incorpora las contribuciones de la cabeza de compresión del hormigón, el alma fisurada, el efecto pasador de las armaduras y el refuerzo de corte en una expresión compacta. El carácter mecánico del modelo proporciona información valiosa sobre la física del problema e incorpora los parámetros más relevantes que rigen la resistencia al corte de los elementos de hormigón estructural. El objetivo de este trabajo final de master es estudiar, mediante verificaciones experimentales sistemáticas, la precisión de la formulación del modelo CCCM y contribuir a su mejora. Para ello, en primer lugar, se ha tratado de identificar experimentalmente los valores de dos parámetros del modelo, la posición de inicio y la inclinación de la fisura

Dentro de España y Europa en general, existe un gran número de infraestructura antigua que continúa en uso en la actualidad, algunas pudiendo llegar a tener alrededor de los 100 años. La metodología de cálculo, la tecnología de los materiales y métodos constructivos utilizados en la época, así como la demanda de cargas para los que fueron diseñados no es nada parecida a lo que se hace hoy en día. Todos estos factores hacen necesario evaluar su capacidad resistente mediante ensayos en laboratorios o modelos teóricos, que se ajusten lo mejor posible al comportamiento de dichas estructuras. Los métodos de cálculo planteados en las actuales normativas (EHE-08 y EC-02) son de uso exclusivo para el proyecto de estructuras nuevas. Algunas de las expresiones de diseño propuestas en los códigos tienen un origen empírico, acotando su aplicación únicamente a ciertos elementos estructurales de características similares. Lo anterior obliga a buscar un enfoque diferente para la evaluación de estructuras antiguas, que se basen meramente en el equilibrio estático de la sección y la mecánica racional. Este trabajo es un análisis preliminar de la campaña experimentar para obtener la resistencia a cortante del tablero del Puente de Gelida sobre el Río Anoia, ubicado en la carretera BV-2249 y construido en el año 1932. En este trabajo, se hace una investigación a fondo el desarrollo del proyecto del puente y de los materiales utilizados a inicio del siglo XX. Después, propone la metodología que se debe seguir para la futura campaña experimental, planteando la caracterización de los materiales, la instrumentación necesaria y el esquema estático del ensayo. Finalmente, se hace una predicción de la carga de agotamiento a cortante de los tramos de tablero de puente a ensayar, comparando los resultados obtenidos siguiendo la metodología de las normativas actuales y el “Compression Chord Capacity Model” con el valor obtenido de un modelo de elementos finitos en el software Abaqus.

En los últimos años se ha producido un gran avance en el desarrollo de la investigación en el campo de los hormigones especiales, como es el caso del hormigón reforzado con fibra (HRF). Estas investigaciones han servido de base para una mejor comprensión del comportamiento de este material. A pesar del arduo trabajo de los investigadores, aún no se ha llegado a un consenso y solo se ha permitido recomendar ecuaciones constitutivas y modelos para el diseño de estructuras que se han publicado en códigos e instrucciones de diseño. El objetivo de esta tesis es calibrar el factor de seguridad de un modelo resistente al cizallamiento para hormigón reforzado con fibra. Para cumplir con este objetivo se han propuesto tres etapas: definición del modelo resistente al corte, calibración del error del modelo, estudio de confiabilidad mediante simulación numérica y calibración del factor de seguridad para índices de confiabilidad objetivos. La primera parte del estudio se centra en la definición de un modelo de resistencia al corte de hormigón reforzado con fibra. El modelo utilizado en este trabajo se basa en el método propuesto por (Coccia, Meda y Rinaldi, 2015), cuyo principio es la reducción del esfuerzo principal para la verificación del cortante. El método propuesto se desarrolla en un modelo plástico del comportamiento de tracción HRF y calcula el esfuerzo principal que permanece después de que se consume el cortante. La variación de este modelo se realiza porque no consideran el refuerzo longitudinal en el análisis. El método utilizado considerará el mismo procedimiento, pero con la inclusión de armadura longitudinal porque la base de datos son ensayos de vigas HRF con armadura longitudinal. La segunda parte a tratar es la calibración del error del modelo comparando los resultados experimentales. Para lo cual se determina la influencia de cada una de las variables en el modelo de corte analizado; en este estudio se ha considerado una base de datos de 317 experimentos. Se, In recent years it has been a great advance in the development of research in the field of special concretes, as is the case of fibre reinforced concrete (FRC). These investigations have served as the basis for a better understanding of the behaviour of this material. Despite the hard work of the researchers, a consensus has not yet been reached and it has only been allowed to recommend constitutive equations and models for the design of structures that have been published in codes and design instructions. The objective of this thesis is to calibrate the safety factor of a shear resistant model for fibre reinforced concrete. To meet this objective, three stages have been proposed: definition of the shear resistant model, calibration of the model error, reliability study through numerical simulation and calibration of the safety factor for objective reliability indices. The first part of the study focuses on the definition of a fibre reinforced concrete shear strength model. The model used in this work is based on the method proposed by (Coccia, Meda and Rinaldi, 2015), whose main principle is the reduction of the principal stress capacity and stress for the verification of the shear. The proposed method is developed on a plastic model of the FRC tensile behaviour and calculates the principal stress that remains after the shear is consumed. The variation of this model is done because they do not consider the longitudinal reinforcement in the analysis. The method used will consider the same procedure, but with the inclusion of longitudinal reinforcement because the database is tests of HRF beams with longitudinal reinforcement. The second part to address is the calibration of the model error by comparing the experimental results. For which the influence of each one of the variables in the analyzed shear model is determined; in this study, a database of 317 experiments has been considered. Each of the experiments of HRF beams with longitudinal reinforcement is analyzed