Estudio experimental y numérico de soportes tubulares circulares de acero esbeltos rellenos de hormigón de alta resistencia

Résumé

En los últimos años la utilización de perfiles tubulares de acero rellenos de hormigón (CFT) se ha incrementado debido a su excelente comportamiento frente al sismo, alta resistencia, alta ductilidad y la gran capacidad de absorción de energía. Aunque España y en particular la Comunidad Valenciana no son zonas de riesgo sísmico elevado, el uso de este tipo de pilares ofrece también otras ventajas, como por ejemplo el incremento en la velocidad del proceso de construcción, la posibilidad de estandarización de las uniones y lo que es muy importante, una mayor resistencia al fuego. Por otra parte, el uso del hormigón de alta resistencia (HSC) en la construcción de estructuras de hormigón se está generalizando gracias al abaratamiento de su tecnología. La utilización de este material presenta enormes ventajas, sobre todo en elementos sometidos a axiles de compresión importantes, como ocurre en el caso de soportes de edificación o de pilas de puente. Sin embargo, el Eurocódigo 4, con el que de diseñan estas estructuras mixtas, queda limitado a hormigones de hasta 60 MPa. Dada la mayor resistencia seccional de las columnas CFT rellenas de HSC, es posible reducir su sección, para un mismo nivel de carga. De esta forma la esbeltez y los efectos de segundo orden cobran más importancia. En esta tesis doctoral se estudia el comportamiento de las columnas de acero, esbeltas, de sección circular, rellenas de hormigón de alta resistencia. Para ello se ha desarrollado una campaña experimental que ha sido ampliada con modelos numéricos. Se ha comprobado la validez del Eurocódigo 4 y se ha realizado un estudio paramétrico de las variables que influyen en la respuesta de estas columnas.