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SAFECAST

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Este proyecto fue el tercero de una serie de investigaciones que se han venido realizando durante los últimos 15 años para apoyar, con resultados significativos, la reglamentación europea en lo que se refiere al diseño estructural de edificios frente a la acción sísmica (Eurocódigos Estructurales). Financiado por la Comisión Europea, ANDECE participa representando a la Industria española junto a otras cuatro asociaciones nacionales de fabricantes de elementos prefabricados de hormigón del sur de Europa (Italia, Portugal, Grecia y Turquía), países en los que la acción sísmica tiene una importancia vital en los proyectos de estructuras y en los que además el hormigón es el material constructivo por excelencia. 

 

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El objetivo principal de este proyecto ha sido la armonización de criterios a seguir en la concepción, diseño, disipación de energía, etc. de las conexiones empleadas en la ejecución de estructuras realizadas total o parcialmente con elementos prefabricados de hormigón. El comportamiento de las estructuras ante la acción de un terremoto, depende principalmente en cómo las conexiones empleadas son capaces de disipar la energía, por lo que los resultados finales del proyecto se centrarán en determinar el comportamiento ante sismo de cualquier conexión, en términos de ductilidad, resistencia mecánica, etc.

Otro de los objetivos esperados del proyecto será actualizar el tratamiento definido para las estructuras con elementos prefabricados de hormigón, en el Eurocódigo 8.



Safecast
Principales líneas de investigación del proyecto

 

1. Experimentación sobre uniones nuevas o ya existentes

Centrándose en las 5 categorías siguientes:

  • Uniones entre elementos de forjado o entre elementos de cubierta
  • Uniones de elementos de forjado o cubierta con vigas
  • Uniones viga-columna
  • Uniones columna-columna
  • Uniones entre paneles de fachada a elementos de la estructura

 

Se han realizado ensayos sobre uniones simples, juntas y accesorios, a fin de caracterizar su comportamiento mecánico bajo cargas cíclicas y monotónicas. Las tablas de ensayo resultantes han servido para evaluar los efectos de las excitaciones dinámicas y de los componentes verticales de la acción sísmica. Los resultados de estos ensayos serán utilizados para calibrar los modelos analíticos.

Los ensayos se han realizado por laboratorios de varios países, en particular: LNEC (Portugal), Universidad Politécnica de Milán (Italia), Universidad Técnica de Ljubljana (Eslovenia), Universidad de Atenas (Grecia) y Universidad Técnica de Estambul (Turquía).

2. Desarrollo de modelos analíticos.

El principal objetivo de este hito es el desarrollo de modelos analíticos para determinar el comportamiento ante el sismo de las conexiones. Dichos modelos son considerados suficientemente versátiles para adaptarse a distintas soluciones con elementos prefabricados y han sido desarrollados sobre la base de suministrar información fiable para definir los procedimientos de cálculo.

 

Este hito se ha dividido en tres tareas principales:

  • Desarrollo de macro-modelos, a partir de los resultados de los ensayos sobre las uniones simples;
  • Realización de análisis de MEF, a fin de que sirvan para calibrar los macro-modelos;
  • Propuesta de nuevas conexiones o incluso mejoradas, en base a los resultados de los ensayos experimentales y a los análisis numéricos, y con la finalidad de mejorar el comportamiento ante el sismo.


3. Evaluación experimental sobre estructuras reales.
Es quizás la parte más interesante del proyecto, el ensayo sobre una estructura real de hasta tres plantas. Dichos ensayos se han realizado durante mayo y junio de 2011 en el Joint Research Centre de Ispra (Italia). La finalidad de los mismos es la validación de los modelos desarrollados a partir de los ensayos de las conexiones, así como la obtención de información para mejorar la respuesta a priori de las estructuras prefabricadas desde un punto de vista global.

Este hito se divide en las tres etapas siguientes:

  • Ensayo sobre estructura de una sola planta, a fin de investigar el efecto diafragma en cubierta, los efectos sobre los paneles de fachada, los límites de deformabilidad, etc;
  • Ensayo sobre la estructura completa de tres plantas, para determinar además los métodos que refuercen y aseguren una mejor definición de los métodos de diseño, y la interacción entre elementos hormigonados in situ y los elementos prefabricados;
  • Análisis de la evolución de la curva tensión-deformación bajo condiciones de carga cambiantes, distintas restricciones, así como el comportamiento a nivel seccional.


4. Validación de modelos numéricos.
Este apartado se divide en las siguientes tareas:

  • Implementación de los macro-modelos en programas de análisis estructural;
  • Calibración de los modelos numéricos y generalización para distintas estructuras, en base a análisis de estructuras con conexiones disipativas y no disipativas de energía;
  • La evaluación económica de las soluciones propuestas;
  • Análisis del ciclo de vida y de ecoeficiencia de los sistemas de elementos prefabricados.


5. Obtención de reglas de diseño.
Este apartado se divide en las siguientes tareas:

  • Desarrollo de reglas de diseño para los 4 tipos de conexiones;
  • Aproximación a una mejor definición del diseño por capacidad de la estructura en su totalidad, a partir del desarrollo de procedimientos basados en la relación entre fuerzas aplicadas y los desplazamientos descritos;
  • Verificación de los métodos de diseño actuales, a fin de mejorarlos y/o establecer nuevos métodos mejorados.

 

 

GUÍA DE DISEÑO DE CONEXIONES DE ESTRUCTURAS PREFABRICADAS DE HORMIGÓN BAJO ACCIONES SÍSMICAS 

EDITA: ANDECE

Descripción: conjunto de directrices prácticas para el dimensionamiento de conexiones mecánicas de elementos prefabricados de hormigón sometidos a acciones sísmicas, como resultado final del proyecto europeo SAFECAST.

Año de publicación: 2013 

COSTE: 30 euros - Gratuito para asociados [+]

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Página web del proyecto: [+]