Estudio numérico y experimental del comportamiento a flexión de vigas parcialmente embebidas sometidas a altas temperaturas

  1. Ramos Gavilán, Ana Belén
Dirigida por:
  1. Paulo Alexandre Gonçalves Piloto Director/a
  2. José Luis González Fueyo Tutor

Universidad de defensa: Universidad de Salamanca

Fecha de defensa: 13 de noviembre de 2015

Tribunal:
  1. Paulo Jorge de Melo Matias de Faria de Vila Real Presidente/a
  2. José Antonio Cabezas Flores Secretario
  3. Elza Maria Fonseca Morais Vocal
Departamento:
  1. INGENIERÍA MECÁNICA

Tipo: Tesis

Teseo: 399102 DIALNET

Resumen

Las vigas parcialmente embebidas (VPE) son elementos estructurales mixtos formados por un perfil de acero recubierto lateralmente con hormigón, desarrollados con el objetivo de mejorar la resistencia a fuego de las vigas de acero. Esta solución aumenta la rigidez a flexión y torsión de las vigas, mejorando, por lo tanto, su resistencia a pandeo lateral. Sin embargo, el Eurocódigo 4 parte 1-2 no plantea la verificación de la resistencia a pandeo lateral de vigas parcialmente embebidas no arriostradas en situación de incendio, ni existen estudios relacionados con la inestabilidad de estos elementos a altas temperaturas. En este contexto, y con el fin de mejorar el conocimiento del comportamiento de elementos estructurales a altas temperaturas, en esta Tesis se analiza experimental y numéricamente la resistencia a fuego normalizado ISO834 de VPE sometidas a flexión, y la inestabilidad por pandeo lateral (PL) de VPE expuestas a altas temperaturas. Estos estudios evalúan el efecto de distintas variables como la conexión hormigón-perfil, el nivel de temperatura alcanzado, la esbeltez de la viga y el nivel de carga a flexión a que es sometida, empleando en todos los casos un perfil IPE100 de acero S275 recubierto lateralmente de hormigón C20/25 armado con cuatro barras de 8mm de diámetro de acero S500 NR. Para el análisis numérico se emplea un modelo de elementos finitos generado a través del programa ANSYS, calibrado en base al estudio experimental, con el que se analizan VPE con idéntica geometría y distintas condiciones de carga. El modelo numérico emplea elementos de conexión perfil-hormigón, previamente calibrados a través de ensayos push-out, con de los que se determina la curva de caracterización del contacto. En base a la formulación del Eurocódigo 3 parte 1-2, en esta Tesis define un procedimiento de cálculo de la resistencia a PL de VPE no arriostrasdas sometidas a altas temperaturas. El resultado analítico se evalúa a través del estudio experimental y numérico, obteniéndose un ajuste del lado de la seguridad. Palabras clave: Vigas Parcialmente Embebidas; Ingeniería ante Incendio; Pandeo Lateral; Carga Crítica; Contacto Acero-Hormigón; Validación Experimental y Numérica.