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En esta edición se ha intentado seguir una doble orientación: establecer los cimientos de una perfecta comprensión de la Mecánica y comportamiento básicos de las estructuras de hormigón armado y pretensado, tal como han sido desarrolladas por la investigación moderna, y, al mismo tiempo dar amplia información sobre los métodos de proyecto y detalle, tanto para las estructuras más convencionales como para las nuevas formas.
Proyecto y cálculo de estructuras/J.Calavera.V.2.
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 numerosas ventajas 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 el uso 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 modelos de 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 curva arbitraria 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 de acero 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.
El diseño estructural, al ser parte inseparable del diseño arquitectónico de la obra, surge desde el mismo momento de la concepción de los espacios, de modo tal que al ir definiendo cada uno de ellos, podremos, a su vez, ir determinando los elementos estructurales que la conforman. Cuando proyectamos la estructura en hormigón armado, debemos tomar en cuenta las características del mismo. En nuestro medio, es el material estructural más utilizado, por razones económicas y tecnológicas. Una vez trazado el esquema estructural, que representa la propuesta, se predimesiona cada uno de los elementos, es decir pre fijamos las dimensiones (ya que el peso propio es una de las cargas principales a considerar), no solo en función de la resistencia requerida, sino considerando además las necesidades formales y funcionales del proyecto global del edificio. A partir de aquí, y una vez consolidado tanto el proyecto arquitectónico como el estructural, determinaremos las cargas reales que debe soportar, para luego calcular las solicitaciones y finalmente dimensionar la armadura de cada una de las piezas que componen la estructura, verificando el rendimiento.