Resistance of transversally stiffened hybrid steel plate girders to concentrated loads
- Autores: Rolando Chacón Flores
- Directores de la Tesis: Esther Real Saladrigas (dir. tes.), Enrique Mirambell Arrizabalaga (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2009
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio R. Marí Bernat (presid.), Juan Sobrino Almunia (secret.), Ulrike Kuhlmann (voc.), Francisco Millanes Mato (voc.), Darko Beg (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
Una viga armada se considera híbrida cuando se utilizan diferentes límites elásticos de acero en las chapas de alas y alma que la conforman. Un diseño estructural de una viga armada híbrida puede resultar más eficiente que el de una viga homogénea, tanto desde un punto de vista resistente como desde un punto de vista económico y sostenible. Las vigas armadas híbridas han sido estudiadas a nivel teórico, experimental y numérico bajo solicitaciones de flexión, de abolladura por cortante, de interacción flexión-cortante y de fatiga. Los estudios realizados han demostrado que dicho diseño puede ser especialmente atractivo en la construcción de puentes metálicos de tipo bijácena-mixtos. Como resultado, dicha solución ha sido ampliamente utilizada a nivel mundial en el diseño de puentes metálicos tanto ferroviarios como de carretera. Uno de los posibles procesos constructivos de dichos puentes es el lanzamiento. El lanzamiento por empujes sucesivos es un proceso constructivo que presenta grandes ventajas desde el punto de vista económico como logístico. Este proceso consiste en empujar mediante gatos hidráulicos, la estructura entre un estribo y otro. Las ganancias generadas en términos económicos y logísticos de este proceso llevan asociado un incremento sustancial en el nivel de solicitaciones en la estructura que puede llegar a niveles muy superiores a los que habitualmente soportan los puentes construidos de manera convencional. Durante el proceso de lanzamiento, todas las secciones transversales tanto rigidizadas como no rigidizadas pasan por las pilas del puente, por lo que se pueden ver solicitadas con una carga concentrada de una gran entidad en la dirección vertical. Esta carga concentrada puede agotar la pieza, bien sea por plastificación total de la misma o bien, por la aparición de fenómenos de inestabilidad. La resistencia de vigas armadas homogéneas sometidas a cargas concentradas ha sido estudiada de manera extensa en las últimas décadas del siglo pasado. A pesar de la profusa investigación que se ha publicado en ambos campos de manera separada, se ha encontrado que la misma, cuando analizada de manera conjunta en ambos tópicos es bastante escasa. Por ello, se ha juzgado pertinente el desarrollo de un trabajo de investigación que pudiera poner en solfa los diferentes avances encontrados en ambas líneas de investigación. En la presente Tesis Doctoral se presenta una investigación sobre la resistencia de vigas armadas híbridas sometidas a cargas concentradas. El trabajo se basa en los resultados obtenidos en una campaña experimental de ocho prototipos y cientos de simulaciones numéricas realizadas en un modelo contrastado adecuadamente con la experimentación. El objetivo principal del estudio ha sido el de valorar los mecanismos resistentes de las vigas híbridas frente a cargas concentradas. Se presenta un análisis comparativo entre los resultados obtenidos y los derivados de la formulación recogida en EN1993-1-5. Los resultados han mostrado que el tratamiento de la resistencia es sensiblemente diferente en vigas en función del espaciamiento de su rigidización transversal. Al final del trabajo, se proponen algunas sugerencias que permitirían incluir los resultados obtenidos en las actuales expresiones de diseño de EN1993-1-5 para el caso particular de vigas híbridas sometidas a cargas concentradas.
