Análisis no lineal de losas sin vigas de hormigón armado y pretensado. Modelo general y experimentación numérica

Resumen

En la primera parte de esta tesis, capítulos 1 a 7, se desarrolla un modelo numérico que interpreta el comportamiento de una losa de hormigón armado y pretensado, bajo solicitaciones biaxiales. Se contempla la no lineal i dad mecánica del hormigón, la fisuración y los efectos Teológicos, mediante ecuaciones constitutivas debidamente calibradas y ensambladas mediante el modelo muí ti capa. Con esto se elabora un elemento finito triangular de 3 nodos y 15 grados de libertad que modeliza a una losa de hormigón armado. Los cables de pretensado no adherentes, se representan como elementos unifilares. Los efectos de segundo orden, tanto en los elementos como en los cables se tienen en cuenta mediante un método simplificado. una vez desarrolladas las ecuaciones, se implementa un programa de cálculo que permite resolver losas con cualquier forma, condición de borde y carga, considerando todos los efectos mencionados. En la segunda parte de la tesis (capitulo 8), se procede a la experimentación numérica sobre 41 casos de losas (la mayor parte losas sin vigas) de hormigón armado y pretensado. Se analiza la influencia de factores tales como la resistencia a la flexotracción del hormigón, la cuantía y distribución de las armaduras activa y pasiva y los efectos Teológicos y de segundo orden. Por último, en el capítulo 9, se explicitan algunos conceptos sobre el comportamiento de las losas sin vigas y se extraen conclusiones prácticas de carácter general, dirigidas a proyectistas y constructores. On the first part of this thesis, chapters 1 to 7, a numerical model to analyse the behaviour of a reinforced or prestressed concrete fíat slab under biaxial efforts is developed. The mechanical non-linearity, the micro-crack and the r.eological effects of concrete are taken into account by means of constitutive equations, adequately calibrated and integrated by a multilayer model. so, a 3 node and 15 degrees of freedom triangular finite element is proposed to model a reinforced concrete slab. unbonded prestressed tendons are represented as linear elements. second order effects are taken into account by means of a simplified model for the elements and for the tendons. After the equations, a computer program that allows solving every kind of geometries of slabs, border restriction or load has been developed, taking into account all the above mentioned effects. in the second part of the thesis (Chapter 8), a numerical experimentation over 41 different reinforced and prestressed slabs (mostly fíat slabs) is presented. The influence of factors such as the concrete tensile strength, the amount of reinforcement bars or prestressed tendons, the geometrical distribution of reinforcement, second-order and reological effects are analysed. Finally, on chapter 9, some concepts related to the behaviour of fíat slabs are discussed and practical conclusions of general character, for designers and contractors are stabili sed