Comportamiento de estructuras de hormigón armado con una deficiente transferencia de tensiones hormigón-acero : análisis experimental y propuesta de un modelo de evaluación estructural

Abstract

La adherencia es el principio básico del funcionamiento del hormigón armado como material estructural por la cual se transmiten los esfuerzos de tracción del hormigón al acero. Una de las hipótesis básicas en el cálculo de estructuras de hormigón es suponer la misma deformación para ambos materiales admitiendo que la adherencia es perfecta. Sin embargo, algunos síntomas patológicos que se producen durante las diferentes fases del proceso constructivo, del período de utilización o de mantenimiento, pueden debilitar el mecanismo de transferencia de tensiones entre las armaduras y el hormigón y disminuir la capacidad portante y las condiciones de seguridad de las estructuras actualmente en servicio. La investigación desarrollada en esta tesis doctoral está motivada por la necesidad de incorporar en el campo del análisis y de la evaluación de estructuras de hormigón armado existentes aspectos relacionados con la degradación de la adherencia acero – hormigón. Los trabajos se han abordado principalmente de forma experimental y comprenden: o Determinar la influencia de la relación c/f (recubrimiento/diámetro de la barra) en la capacidad de adherencia de elementos estructurales mediante un programa de ensayos. o Propuesta de una relación tensión de adherencia – deslizamiento en barras de diámetros representativos. o Análisis experimental del efecto del deterioro de la transferencia de tensiones hormigón – acero en el comportamiento resistente de piezas solicitadas a flexión, cuando dicho deterioro está cuantificado y caracterizado con independencia de cual haya sido su origen. o A partir de los resultados del programa experimental se ha establecido un modelo aproximado de análisis para la evaluación del comportamiento de elementos de hormigón armado con degradación en la interacción acero – hormigón teniendo en cuenta los tramos de pieza con armadura no adherida, e incorporando diversos estados de deterioro de la adherencia debido a recubrimientos deficientes, existencia de coqueras y defectos de geometría, fallos en los materiales, etc. Este estudio ha formado parte de los trabajos de una beca FPI adscrita al Proyecto de Investigación PB98–0515 “Análisis de estructuras de hormigón armado con una deficiente transferencia de tensiones hormigón – acero” financiado por el Ministerio de Educación y Cultura (2000 – 2002) y desarrollado en el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC).