APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

El Perú és un país en desenvolupament en el qual hi ha una gran demanda insatisfeta d'habitatges, a causa de diversos factors com el són l'escassetat de sòl i la inseguretat en l'activitat constructora. Per poder fer en front a aquest problema s'ha proposat canviar els forjats tradicionals alleugerits i massissos per l'ús de forjats de formigó reforçat amb fibres d'acer (HRFA), la prèvia experiència en països europeus van demostrar reduir costos i temps d'execució. Ja que el canvi de el tipus de forjat implica utilitzar també aquest material en les bigues, es va veure per convenient utilitzar la guia metodologia The Model Code 2010, la qual pretén ser la base d'una normativa futura i permet determinar d'una manera simplificada els esforços resistents a les bigues i forjats tant en estats límit últims com a estats límit de servei, a més de ser fàcilment adaptable a les normes peruanes. Pel que fa als esforços requerits en les bigues van ser determinats amb la normativa de formigó armat i la norma sísmiques peruana, aplicant un espectre sísmic dinàmic i les càrregues gravitacionals en el programari ETABS. Per als esforços requerits en els forjats de HRFA es va utilitzar formules estàndard i el programari d'especialitat LimitState: Slab que aplica la teoria plàstica de línies de trencament gràcies a la gran ductilitat que proveeix el HRFA en els forjats. Utilitzant tots els conceptes anteriors es va aconseguir modificar forjats tradicionals de 20 cm de gruix a una capa de 12 cm, així com es va aconseguir reduir les quanties d'acer en un 70%. Tot això comporto a una reducció total del pressupost d'obra aproximadament en un 10% i la seva major avantatge una reducció de l'50% en temps d'execució. La qual cosa tornen rendible l'aplicació d'aquesta nova tecnologia, i permet poder cobrir una major demanda d'estructures destinades a habitatge en un menor temps possible.

El Perú es un país en desarrollo en el cual existe una gran demanda insatisfecha de viviendas, debido a varios factores como lo son la escasez de suelo y la inseguridad en la actividad constructora. Para poder hacer en frente a este problema se ha propuesto cambiar los forjados tradicionales aligerados y macizos por el uso de forjados de hormigón reforzado con fibras de acero (HRFA), cuya previa experiencia en países europeos demostraron reducir costos y tiempos de ejecución. Ya que el cambio del tipo de forjado implica utilizar también este material en las vigas, se vio por conveniente utilizar la guía metodología The Model Code 2010, la cual pretende ser la base de una normativa futura y permite determinar de una manera simplificada los esfuerzos resistentes en las vigas y forjados tanto en estados limite últimos como en estados límite de servicio, además de ser fácilmente adaptable a las normas peruanas. En cuanto a los esfuerzos requeridos en las vigas fueron determinados con la normativa de hormigón armado y la norma sísmicas peruana, aplicando un espectro sísmico dinámico y las cargas gravitacionales en el software ETABS. Para los esfuerzos requeridos en los forjados de HRFA se utilizó formulas estándar y el software de especialidad LimitState: Slab que aplica la teoría plástica de líneas de rotura gracias a la gran ductilidad que provee el HRFA en los forjados. Utilizando todos los conceptos anteriores se logró modificar forjados tradicionales de 20 cm de espesor a una capa de 12 cm, así como se logró reducir las cuantías de acero en un 70%. Todo esto conllevo a una reducción total del presupuesto de obra aproximadamente en un 10% y su mayor ventaja una reducción del 50% en tiempo de ejecución. Lo cual vuelven rentable la aplicación de esta nueva tecnología, y permite poder cubrir una mayor demanda de estructuras destinadas a vivienda en un menor tiempo posible.

El mantenimiento de los pavimentos urbanos es fundamental para garantizar un espacio segur i confortable para los usuarios de la vía pública: Los últimos años se ha pasado de llevar a cabo una mantenimiento reactivo, actuar cuando ser recibe un aviso de una incidencia, a un mantenimiento más preventivo, basado en inspecciones peródicas que recogen dadas relevante del estado de los pavimentos. El Índice de Estado de los Pavimentos Urbanos es una herramienta que mediante un análisis multicriterio MIVES permite establecer un índice del estado de los pavimentos de una calle en función de una serie de parámetros descritos por cada uno de los defectos. El Índice proporciona una clasificación del estado de las calles y permite planificar futuros mantenimiento e inversiones.

Maintenance of urban pavements is essential to guarantee a safe and comfortable space for users of the public space: In recent years it has gone from carrying out reactive maintenance, acting when a notice of an incident is received, to more preventive maintenance, based on periodic inspections that collect relevant data on the state of the pavements. Urban Pavement Condition Index is a tool based on MIVES multi-criteria analysis that allows to establish an index of the state of the pavements of a street based on some parameters described by each of the defects. The Index provides a classification of the condition of the streets and allows planning future maintenance and investments.

En este TFM se estudia la viabilidad de sustituir la armadura pasiva por fibras metálicas o plásticas en cajones para obras portuarias. Para ello, en primer lugar, se estudia el procedimiento constructivo de un cajón y las propiedades de los hormigones con fibras. Una vez analizado el estado del conocimiento se procede a escoger un cajón representativo, ya construido con armadura pasiva. El cajón escogido es el cajón tipo 3 del dique este del puerto de Castellón. Este cajón tiene una longitud de 41.27 m, un ancho de 23.85m y su altura total es de 17.50 m. El cajón se analiza mediante un modelo de cálculo 3D con elementos finitos, desarrollado con SAP2000, que permite obtener los esfuerzos. A partir de estos esfuerzos se comprueba si es viable la sustitución de la armadura pasiva en los tabiques, tanto interiores como exteriores, evaluando los flectores y cortantes últimos (ELU) del hormigón con fibras, obteniéndose el valor necesario de fR3k . Se determina también la fisuración en Estado Límite de Servicio para, a partir de una abertura de fisura de 0,2 mm, obtener el valor necesario de fR1k. Este proceso se realiza primero para un cajón con celdas cuadradas, después para un cajón de mismas dimensiones interiores y exteriores pero con celdas circulares y por último para un cajón con celdas circulares con las mismas dimensiones exteriores pero con el interior optimizado para disminuir el volumen de hormigón necesario. En el caso en que los esfuerzos exijan resistencias a la flexotracción y, en consecuencia, cuantías por encima de las razonables, como sucede en cajones con celdas rectangulares, se procede al incremento de los espesores y a la evaluación de dimensiones de cartelas. También se ha diferenciado entre cajones destinados a diques y cajones destinados a muelles al estar solicitados por acciones distintas. Igualmente se ha estudiado la posibilidad de utilizar hormigón con fibras plásticas, las cuales desarrollan valores de fR1k y fR3k máximos cercanos a los que desarrollan las cuantías mínimas de fibras de acero. Finalmente se realiza una comparación de mediciones y de presupuesto de las diferentes soluciones planteadas, a partir de precios reales de mano de obra y materiales. De todo el estudio se extraen conclusiones que permiten afrontar el diseño de estos elementos sin armadura convencional.

Elements clau dins la infraestructura de qualsevol país, els túnels juguen un paper fonamental per al desenvolupament i creixement de la societat. Aquests, la major part situats fora de la vista, són els encarregats d'impulsar i permetre el funcionament d'un gran nombre de sectors claus en la economia d'un territori. Persones, materials, béns i altres serveis de transport han estat els factors causants d'un augment important al llarg dels darrers anys de la construcció de túnels. Diferents han estat els mètodes constructius utilitzats al llarg de tota la història, tot i així, avui en dia el mètode més utilitzat es la construcció mitjançant una màquina tuneladora. TBM (de l'anglès Tunnel Boring Machine) és el nom que reben aquest tipus de màquines, les quals són les encarregades de realitzar la perforació del terreny a secció completa i al mateix temps permeten la instal·lació del revestiment estructural final a mesura que es va avançant. Aquest està format per dovelles, segments de formigó armat que units formen anells que seqüencialment van modelant el túnel. Tot i la utilització actual d'aquest mètode constructiu, gran part dels projectes es basen en l'anàlisi dels resultats obtinguts de construccions prèvies d'aquest tipus. Per tant, la utilització de dovelles a l'hora de construir un túnel està fortament influenciada per experiències anteriors. D'altra banda, la gran varietat d'ambients constructius que es troben en cadascun dels projectes com també la necessitat de disminuir els costos de fabricació de les dovelles, fa que aquest element estructural prengui protagonisme. Com a conseqüència, és imprescindible conèixer i entendre aquest component tecnològic clau en el procés de fabricació. Tenint en compte la demanda en entendre en major mesura els paràmetres que influeixen en la utilització d'aquest mètode, el present treball pretén aportar nova recerca sobre el tema. La fonamentació d'aquest ha estat la recopilació, extracció, anàlisis i gestió d'un elevat volum d'informació obtinguda a partir de 15 projectes constructius diferents, ja realitzats, amb l'objectiu d'obtenir patrons o correlacions. S'ha analitzat la possible influència que pot tenir el disseny geomètric d'aquestes dovelles amb l'acabat final del túnel. Amb aquesta idea en ment, també s'ha intentat extreure paràmetres provinents dels materials i quantitats dels mateixos per tal de trobar possibles relacions. El punt de partida ha estat caracteritzar cada projecte individualment i posteriorment comparar-ho i/o correlacionar-lo amb els altres amb la finalitat d'obtenir indicis o camins a seguir en el disseny d'aquest element estructural. A la part final del treball s'han redactat una sèrie de conclusions relatives als resultats obtinguts com també unes futures línies d'investigació.

Históricamente ha sido necesario para la construcción de edificios el uso de forjados resistentes para un mejor aprovechamiento del suelo. Con el transcurso del tiempo ha habido una evolución de la tipología y materiales de estos, desde piedra, madera, acero, viguetas pretensadas, placas alveolares, hormigón armado, entre otros. Actualmente, existen materiales novedosos como el hormigón reforzado con fibras. La adición de fibras estructurales a la matriz de hormigón, confiere a este una elevada tenacidad, entendida como la cantidad de energía que es capaz de absorber en rotura y que por tanto confiere una elevada ductilidad a las estructuras diseñadas con HRFA. El objeto de esta tesina es el de profundizar en el cálculo y análisis de los límites de utilización del Hormigón Reforzado con Fibras de Acero, para forjados de edificación. Para ello se ha hecho una revisión de distintos métodos de cálculo plástico de placas y se han utilizado para calcular los mecanismos más probables de rotura en configuraciones y dimensiones típicas de edificios de varias plantas soportados con retículas de pilares. Por otro lado se ha estudiado el análisis seccional y mediante resultados reales de ensayos de distintos investigadores, se ha llegado con diferentes cuantías de fibras de acero, a calcular la resistencia seccional (momento último) para diferentes tipos de forjado con este tipo de material. Finalmente, cruzando los datos obtenidos en el cálculo estructural y el cálculo seccional, se hace un análisis para que de forma sencilla se pueda evaluar en Estado Límite Último la resistencia de una placa en unas condiciones determinadas (dimensiones, usos, cuantías de fibras), obteniendo una método de cálculo sistemático para las configuraciones de losas más habituales en edificación Con los resultados obtenidos se hace una pequeña comparación desde el punto de vista económica con el hormigón armado tradicional, con el objetivo de analizar si realmente, el evitar la fase de ferrallado, supone algún tipo de ahorro respecto a la utilización del hormigón armado tradicional.

Històricament ha estat necessari per a la construcció d'edificis l'ús de forjats resistents per a un millor aprofitament del sòl. Amb el transcurs del temps hi ha hagut una evolució de la tipologia i materials d'aquests, des pedra, fusta, acer, biguetes pretensades, plaques alveolars, formigó armat, entre d'altres. Actualment, hi ha materials nous, com el formigó reforçat amb fibres. L'addició de fibres estructurals a la matriu de formigó, confereix a aquest una elevada tenacitat, entesa com la quantitat d'energia que és capaç d'absorbir en trencament i que per tant confereix una elevada ductilitat a les estructures dissenyades amb HRFA. L'objecte d'aquesta tesina és el d'aprofundir en el càlcul i anàlisi dels límits d'utilització del Formigó Reforçat amb Fibres d'Acer, per a forjats d'edificació. Per aquest motiu, s'ha revisat diferents mètodes de càlcul plàstic de plaques i s'han utilitzat aquests per calcular els mecanismes més probables de trencament en configuracions i dimensions típiques d'edificis de diverses plantes suportats amb retícules de pilars. D'altra banda s'ha estudiat l'anàlisi seccional i mitjançant resultats reals d'assajos de diferents investigadors, s'ha arribat amb diferents quanties de fibres d'acer, a calcular la resistència seccional (moment últim) per a diferents tipus de forjat amb aquest tipus de material. Finalment, creuant les dades obtingudes en el càlcul estructural i el càlcul seccional, es fa una anàlisi, perquè de forma senzilla es pugui avaluar en Estat Límit Últim la resistència d'una placa en unes condicions determinades (dimensions, usos, quanties de fibres) , obtenint una mètode de càlcul sistemàtic per a les configuracions de lloses més habituals en edificació Amb els resultats obtinguts es fa una petita comparació des del punt de vista econòmica amb el formigó armat tradicional, amb l'objectiu d'analitzar si realment, l'evitar la fase de ferrallat, suposa algun tipus d'estalvi respecte a la utilització del formigó armat tradicional.