Abstract:
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La fatiga es un modo de rotura de una estructura o de un determinado material. Este fenómeno se produce
como consecuencia de una repetición de cargas durante un número muy alto de ciclos de tensión inferior
a la resistencia estática última que produce pérdida de resistencia y ductilidad a lo largo de la vida útil de
la estructura. Este fenómeno se origina debido a las imperfecciones locales en el material que produce la
aparición de fisuras que se propagan con el paso de los ciclos hasta provocar el colapso de la estructura o
del material.
Por otro lado, las barras de armado en el hormigón pueden sufrir corrosión a causa de recubrimientos u
hormigones inadecuados para el ambiente a la que se expone la estructura o diferentes procesos agresivos
de tipo químico y abrasivos. Es conocido que en función del grado de corrosión y su tipo (generalizada o
picadura localizada) las armaduras sufren degradación en algunas de sus características mecánicas: límite
elástico, resistencia, ductilidad y en la adherencia entre hormigón y acero. En esta tesina se aplicará un modelo numérico, desarrollado en el Departamento de Ingeniería de la
Construcción para el estudio de los procesos de fabricación de armaduras pasivas la obtención de las
tensiones residuales (de origen térmico y de posibles procesos de dobladoy desdoblado de las armaduras),
en los diferentes puntos de barra y sus efectos en las características mecánicas. Este modelo, previamente
validado experimentalmente, se ha aplicado al estudio de la variación de propiedades mecánicas de las
armaduras en rollo y rectas, incluyendo la variación en las características de las curvas de fatiga S-N en
función de la tensión máxima aplicada. Esto último, es posible mediante simulación de ensayos de fatiga
y acumulación del daño mecánica en los diferentes puntos. Recientemente, se han estudiado los efectos de diferentes tipos de corrosión en las armaduras de diferente
diámetro y tipo de proceso de fabricación, en cuanto a las propiedades instantáneas de las barras:
resistencia, límite elástico y ductilidad, aunque aún no se ha realizado una investigación para intentar
simular y cuantificar los efectos de la corrosión en la resistencia a fatiga de una armadura. Uno de los
objetivos de esta tesina es presentar las adaptaciones necesarias en el modelo para poder simular los
efectos de una picadura de corrosión y la aplicación de la metodología del daño acumulado para simular
la propagación del daño y rotura por fatiga. Por otro lado, se pretende evaluar la influencia de la
corrosión en la resistencia a fatiga de las barras deterioradas. Para ello se realizará un estudio paramétrico
variando el grado de corrosión y forma de la picadura, obteniéndose mediante simulación numérica las
curvas S-N mediante el modelo numérico presentado. Finalmente, se presentan las conclusiones
generales y se proponen futuras líneas de investigación relacionadas con este tema. |