Estructura

Proyecto de estructuras de hormigón
armado con armaduras de alta ductilidad
Resumen
Actualmente, en España se fabrican aceros con características especiales de
ductilidad, bajo al tipificación SD en la Instrucción EHE, cuya capacidad de
deformación en rango plástico es muy superior a la de los aceros
convencionales. La alta ductilidad de estos aceros ofrece potencialmente
numerosasventajas de cara al comportamiento estructural en estado límite
último tanto frente a acciones sísmicas como gravitatorias.
En esta tesina se estudian las ventajas del uso de este tipo de aceros en el
proyecto de estructuras de hormigón armado y se investiga la influencia en la
capacidad rotación en rótulas plásticas y de redistribución de esfuerzos en
elementos estructurales. Se contempla eluso de hormigones de hasta 100
MPa siendo consistente con el alcance que tendrá la futura Instrucción
Española de Hormigón Estructural, EHE (2007). De igual modo, se investiga el
uso del confinamiento en el hormigón como herramienta habitual en el
dimensionado de piezas dúctiles capaces de producir redistribuciones
importantes.
Para llevara cabo este estudio se ha desarrollan dos modelosde análisis nolineal
de estructuras de hormigón: uno a nivel seccional y otro a nivel
estructural. El modelo de análisis seccional considerar secciones de geometría
arbitraria constituidas por cualquier combinación de materiales. Asimismo se
ha desarrollado una variada biblioteca de modelos de materiales. A nivel
estructural, se ha implementado un elemento tipo barra 3D de directriz curvaarbitraria basado en la Formulación Matricial Generalizada (FMG).
Además de extraer las principales conclusiones y realizar recomendaciones
para futuros trabajos de investigación, se ha desarrollado un catálogo de
curvas de curvatura plástica y factor de endurecimiento para secciones
rectangulares de hormigón abarcando todo el rango de resistencias de la actual
instrucción, los tipos deacero y distintos niveles de confinamiento. Siguiendo
las recomendaciones elaboradas en esta tesina, puede emplearse dicho
catalogo para dimensionar las regiones de rótula plástica para una ductilidad
dada.

CONTENIDO
1. Introducción.................................................................................................... 9
1.1. Motivación................................................................................................ 9
1.2. Objetivos ................................................................................................ 10
1.3. Contenido del documento....................................................................... 11
2. Estado del conocimiento .............................................................................. 13
2.1.Comportamiento de los materiales......................................................... 13
2.1.1. Hormigón.......................................................................................... 13
2.1.2. Acero. ............................................................................................... 18
2.2. Comportamiento no-lineal desecciones................................................. 20
2.2.1. Respuesta a flexión de secciones de hormigón armado. ................. 20
2.2.2. Interacción flexión cortante............................................................... 25
2.3. Comportamiento no-lineal de estructuras de barras............................... 31
2.4. Métodos de diseño al límite.................................................................... 372.4.1 Método de las rotaciones impuestas (Macchi) .................................. 38
2.4.2 Método de las rotaciones últimas (Baker) ......................................... 38
2.4.3 Cálculo de las demandas de rotación en las rótulas plásticas .......... 39
2.5. Redistribución de esfuerzos en los códigos de proyecto........................ 40
2.5.1. Código Modelo (CM 90), CEB-FIB (1993)...