Resum


L'avaluació de la capacitat de deformació en elements de formigó armat és de gran importància per a garantir un comportament estructural adequat davant de la combinació d'accions gravitatòries i laterals. Les actuals normes europees (Eurocodi 8, 2004) han adoptat alguns mètodes analítics i empírics per a avaluar la capacitat de deformació en elements de formigó armat. Aquests mètodes s'han desenvolupat a partir d'una gran base de dades d'assaigs experimentals amb característiques geomètriques i mecàniques que cobreixen un ampli rang de paràmetres. Tot i això, existeix encara una escassa o nul·la comprovació experimental per a determinats tipus d'elements, com ara les columnes d’esveltesa de tallant més gran que 6, i les columnes de formigó d'alta resistència (fc superior a 50 MPa). D'altra banda, alguns estudis han demostrat que els resultats obtinguts són molt diferents segons s'adopten els mètodes analítics o els mètodes empírics proposats en la mateixa norma (Eurocodi 8). 

Per això, en aquesta tesi doctoral s'ha dut a terme un estudi de la capacitat de deformació de columnes esveltes de formigó convencional i d'alta resistència, amb els següents propòsits: (1) identificar els paràmetres que més influeixen en la capacitat de deformació; (2) comprovar si els actuals mètodes poden ser aplicats en columnes esveltes de formigó armat, i, en cas de no ser així, (3) proposar mètodes generals l'aplicació del quals siga factible en aquest tipus d'elements.

Aquest estudi de la capacitat de deformació d'elements de formigó s'ha realitzat en base a una sèrie de 44 assaigs experimentals d'elements de formigó armat subjectes a compressió constant i flexió monotònica. Addicionalment, s'han desenvolupat una sèrie de 250 simulacions numèriques per a elements sota les mateixes condicions estructurals i de càrrega, utilitzant el programa d'anàlisi no lineal "ATENA-2D".

A partir dels resultats obtinguts experimentalment i numèricament, s'ha dut a terme un estudi dels paràmetres que més influeixen en el comportament deformacional d'elements de formigó armat. Finalment, això ha permés desenvolupar una proposta de mètodes simplificats per a l'avaluació de la capacitat de deformació d'elements de formigó armat, per a l'estat elàstic i últim. 

Aquests mètodes s'han desenvolupat tant per a la comprovació com per al dimensionament d'elements de formigó armat. I, a partir d'aquests, és possible avaluar de forma molt senzilla les següents variables: la rigidesa elàstica efectiva i última, el desplaçament elàstic efectiu i últim, i, per tant, la ductilitat en desplaçaments.

Els mètodes proposats són vàlids en elements amb característiques dins dels rangs següents: axil reduït entre 0.1 i 0.6, esveltesa de tallant entre 3.5 i 10.5, resistència del formigó entre 30 MPa i 90 MPa, quantia d'armadura longitudinal entre 1% i 4% i quantia d'armadura transversal entre 1% i 4%.