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This paper presents numerical pushover analyses on multiple bay pallet racks, aiming to quantify variations in global ductility when using different beam-to-upright connections. The connections differ in the layout of the beam-to-endplate welding, being one of them a technological novelty. They are modeled with envelopes of monotonic and cyclic moment-rotation curves obtained from component tests and presented in previous research. Moreover, the influence of the level height is studied throughout two different rack configurations. A single-column model for multiple bay racks, made with 3D beams and shells, is presented and compared with simpler 2D models to quantify the influence of 3D effects and upright perforations. Results exhibit that the novel connection improves the capacity to absorb energy, but an inappropriate rack configuration can lead to a soft-story mechanism, thus not taking full advantage of its ductility., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Rack uprights are commonly mono-symmetric open thin-walled members with regular perforations along their length. These perforations are used to enable the connection with Rack upright frames of conventional pallet racking systems are obtained by the assembly of uprights and braces or diagonals. Rack uprights are commonly mono-symmetric open thin-walled members with regular perforations along their length. These perforations are used to enable the connection with braces and beams by means of bolts or hooks. The structural behaviour of a rack upright frame under a pure compression load, in which the buckling phenomenon has a relevant influence, depends on several geometrical parameters, such as the column cross-sectional dimensions, perforations characteristics, frame length, distance between braces, etc. Therefore, these particular issues should be considered to perform a proper structural analysis. In this paper, the structural behaviour of a pallet rack frame under a pure compression load is analysed by means of eigenbuckling and geometrically nonlinear Generalized Beam Theory (GBT) analyses. The influence of GBT deformation modes involved in the analysis is discussed. Moreover, different approaches to reproduce the connection between uprights and braces are presented and discussed. Finally, GBT results are compared with beam, shell finite element analysis and experimental values., Postprint (published version)

This paper presents a cross-sectional optimization procedure to increase the load carrying capacity of a perforated rack column under a compression load. The optimization method is based on a Genetic Algorithm (GA) combined with the Generalized Beam Theory (GBT), which allows to take perforations as well as sectional deformations into account. The results indicate that the optimal cross-section geometry depends on the dominant buckling mode. Therefore, a combined optimization criterion to consider distortional and global buckling is defined. Finally, nonlinear shell finite elements analyses are done in order to assess the structural behaviour of optimized cross-sections., The author J. Bonada is a Serra Húnter Fellow, Postprint (published version)

This thesis studies the vibration pattern synthesis in structures using the Dynamic Mode Decomposition (DMD) method. This numerical model is used for one degree of freedom, to know the axial response, according to x. Firstly the effectiveness of the DMD method is evaluated and give good results to reconstruct the signal, applying to initial conditions of the structure's vibration to extract the shape and temporal characteristics of the DMD modes, which were then used to synthesize the desired vibration pattern in the structure. Next, QR factorization is used in order to find sensor placement. Results showed that the DMD method, combined with QR factorization, can effectively synthesize the desired vibration pattern in structures. However, conditions about spacing of the sensors is necessary to optimize the interpolation. Regarding further research, it’s needed to study the method's limitations and potential application in more complex systems or when dealing with high-frequency data., Incoming

Las estructuras son una gran parte de los proyectos arquitectónicos y nuestras decisiones en todas las fases de diseño las condicionan en gran medida. Es por esto que como arquitectos debemos conocer y saber las dimensiones aproximadas de las estructuras que proyectamos. Este trabajo se centra en la presentación de la viga atirantada o viga Fink, un sistema constructivo que ofrece ligereza, tanto material como espacial, en edificios de grandes luces como pabellones o auditorios. Este sistema busca proponer proyectos cuya estructura es más ligera y por tanto más económica y ecológica gracias a un diseño en que la estructura deja de ser un simple elemento pasivo y pasa a estar activada. Este tipo de soluciones en que la estructura pasa a estar diseñada para trabajar junto al edificio requieren de coordinación con el diseño del resto de partes del edificio, por lo que es importante que, aunque no realicemos un cálculo preciso en cada uno de los pasos del proyecto, sepamos qué dimensiones de predimensionado irán tomando en cada paso del proceso., Structures are a large part of architectural projects and our decisions in all design phases condition them to a great extent. That’s why as architects we must know the approximate dimensions of the structures we are going to build. This thesis focuses on the presentation of the strut and tie beam or Fink truss, a construction system that offers lightness, both material and spatial, in buildings with large spans such as pavilions or auditoriums. This system seeks to propose projects whose structure is lighter and therefore more economical and ecological thanks to a design in which the structure ceases to be a simple passive element and becomes activated. This type of solution in which the structure is designed to work together with the building requires coordination with the design of the rest of the building's parts. It’s important that although we do not carry out a precise calculation in each of the steps of the project, we know what approximate dimensions they will take in each step of the process., Award-winning

En este estudio se ha llevado a cabo la simulación de un ensayo realizado en los laboratorios de la Universidad Politécnica de Cataluña. El ensayo en cuestión consistió principalmente, en aplicar una carga cíclica a vigas reforzadas con FRCM (FabricReinforced Cementitious Matrix) de fibras vegetales (algodón y cáñamo) y estudiar su comportamiento. El entorno utilizado para realizar las simulaciones es ANSYS 2020 R2, concretamente uno de sus módulos; ANSYS Mechanical. Antes de realizar las simulaciones, se ha investigado el estado actual de la tecnología en la que se trabaja. Han sido analizados trabajos con vigas reforzadas con FRCM, cargas estáticas, o refuerzos vegetales como temas principales. Después de conocer las últimas novedades sobre el tema del proyecto, se empezaron a diseñar las primeras simulaciones. Se empezó calibrando la viga de control, y más adelante se añadieron los refuerzos y se ajustaron sus parámetros. En este trabajo, se redacta todos los comandos utilizados en el software, siendo útil como guía para otras simulaciones similares. Tras conseguir ajustar todas las variables que afectaban el comportamiento de la viga, se han conseguido muy buenos resultados, la simulación con el error mínimo es del 2 %, y la simulación menos ajustada tiene un error del 12 %. Además, se han comparados con los resultados reales obtenidos de los ensayos, cumpliendo así con los objetivos principales. Finalmente, se ha utilizado el mismo modelo para simular otras vigas con el mismo tipo de refuerzo, pero con diferente tipo de malla. Así concluyendo que este modelo es capaz de prever el comportamiento de las vigas conociendo las características de su malla. Esta validación se realizó comparando los nuevos resultados con ensayos experimentales., In this study, the simulation of a test carried out in the laboratories of the “Universidad Politécnica de Cataluña” has been carried out. The test in question consisted mainly of applying a cyclic load to beams reinforced with FRCM (Fabric-Reinforced Cementitious Matrix) of vegetable fibres (cotton and hemp) and studying their behaviour. The environment used to carry out the simulations is ANSYS 2020 R2, specifically one of its modules; ANSYS Mechanical. Before starting out the simulations, the current state of the art of the technology used has been investigated. Works with FRCM reinforced beams, static loads and plant reinforcements as main topic were analysed. After learning about the latest developments on the subject, the first simulations were designed. We started by calibrating the control beam model, and later we added the reinforcements and adjusted their parameters. In this work, all the commands used in the software are written, being useful as a guide for other similar simulations. After adjusting all the variables affecting the behaviour of the beam, very good results have been achieved, the simulation with the minimum error is 2 %, and the least adjusted simulation has an error of 12 %. Moreover, they have been compared with the real results obtained from the tests, thus fulfilling the main objectives. Finally, the same model has been used to simulate other beams with the same type of reinforcement, but with a different type of mesh. Thus, concluding that this model is able to predict the behaviour of the beams knowing the characteristics of their mesh. This validation was carried out by comparing the new results with experimental tests.

This paper presents numerical simulations of a suite of cantilever seismic tests of speed-lock connections between beam and upright members of adjustable pallet rack systems. The tested specimens differ in the endplate-to-beam weld beads geometric configuration; the experimental results show that each weld configuration leads to different behavior, significantly affecting the connection capacity and ductility. As a result, the performed numerical simulations aim to better understand and deepen these observations. Special attention is paid to the initial (elastic) behavior of the tested assembly, albeit the stress redistribution after the first yielding has also been studied and found to be relevant. The numerical results are satisfactory compared with the experimental ones, and specific remarks are derived. This work is a part of a broader research effort aimed to improve the dissipative seismic behavior of racks; such research activity involves also upright-base plate connections testing, advanced numerical simulation, and proposal of rack ductility behavior factors., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Aquest treball és un estudi de calibració d’un model simulat de biga reforçada amb malles vegetals a través de l’anàlisi modal. En el treball es crea un model de biga simulada que reflecteixi de la manera més similar possible el comportament de les bigues reals. L’objectiu de la simulació de les bigues és poder crear un model que pugui reflectir correctament els comportaments de les bigues experimentals. Gràcies a aquest model es pot reduir els costos tant econòmics com ambientals de l’experimentació amb bigues i el temps necessari que s’hauria d’invertir en la seva fabricació. L’estudi és purament simulat, ja que es la part que més ocupa i la més important del treball. Per dur a terme les simulacions es necessitaran dos programes, SolidWorks, que s’utilitzarà per generar i assemblar les diferents parts de la geometria de la biga i l’ANSYS Workbench, que s’utilitzarà per simular les bigues. Els materials principals que s’estudiaran són el formigó, morter, acer, cànem i cotó. Els paràmetres a trobar per dur a terme l’anàlisi són les freqüències naturals de les bigues, les seves formes modals corresponents i la diferència entre els resultats experimentals i els simulats que s’obtindran calibrant les propietats de densitat i mòdul de Young dels diferents materials. A partir dels resultats obtinguts es realitzaran les comparacions corresponents entre els assajos experimentals i les simulacions, si la diferència es inferior a 10% s’accepten els resultats com a bons. Es pot dir que el principal objectiu del treball s’ha pogut assolir gràcies a la diferència entre els resultats experimentals i els simulats. A través d’aquest paràmetre es pot calibrar correctament el model per aproximar-se el màxim possible a les proves experimentals., This work is a calibration study of a simulated model of a reinforced beam with plant mesh through modal analysis. This work creates a simulated beam model able reflect in the most similar way possible the behaviour of real beams. The goal of the beam simulation is to create a model that can accurately reflect the behaviour of experimental beams. Thanks to this work it’s possible to reduce both economic and environmental costs of experimenting with beams and the time needed to manufacture said beams. The study is purely simulated, as it is the biggest and most important part of the work. Two programs will be needed to perform the simulations, SolidWorks, which will be used to generate and assemble the different parts of the beam geometry, and ANSYS Workbench, which will be used to simulate the beams. The main materials to be studied are concrete, mortar steel, hemp, and cotton. The parameters needed to complete the study are the natural frequencies of the beams, their corresponding modal forms, and the difference between the experimental and simulated results that will be obtained by calibrating physical properties of the density and the Young modulus of the different materials. Based on the results obtained, the corresponding comparisons will be made between the experimental tests and the simulations, if the difference is less than 10%, the results will be accepted as satisfactory. It can be said that the main goal of the study was achieved thanks to the difference between experimental and simulated results. Through this parameter, the model can be correctly calibrated to resemble as closely as possible the experimental tests.

La present tesi, s'ha centrat en el desenvolupament d'un model de resistència a tallant de bigues pretensades amb armadures preteses de FRP, vàlid per a seccions rectangulars, T o I, amb o sense armadures transversals de FRP. Es tracta de l'adaptació d'un model desenvolupat a la UPC (Barcelona) i a la UIB (Mallorca) per esforç tallant en bigues, anomenat "Multi-action Shear Model (MASM)", que posteriorment va ser estès a bigues de formigó pretensat amb armadures d'acer i a bigues armades amb FRP. En aquesta tesi s'ha reformulat i verificat experimentalment el model per a bigues pretensades amb armadures d'acer, i s'ha adaptat al cas de pretesat amb armadures actives de FRP, tenint en compte els efectes de les seves propietats a la resistència a tallant. S'ha observat que l'adherència entre l’armadura de FRP i el formigó juga un paper determinant en la resistència a tallant. Això ha propiciat la realització d’una formulació per a identificar la ruptura deguda a una longitud d'ancoratge insuficient. Aquesta formulació s'ha verificat amb una sèrie d'assajos experimentals mencionats a la bibliografia, havent obtingut bona concordança en la tipologia de trencament i una bona precisió en les prediccions de la resistència, tot i les incerteses existents en aquest camp. D’altra banda, el model s’ha utilitzat per dur a terme una predicció dels assajos a tallant que es realitzaran en l'àmbit del projecte Straduravius., La presente tesis se ha centrado en el desarrollo de un modelo de resistencia a cortante de vigas pretensadas con armaduras pretesas con armaduras activas de FRP. Se trata de la adaptación de un modelo desarrollado en la UPC (Barcelona) y en la UIB (Mallorca) para cortante en vigas, llamado “Multi-action Shear Model (MASM)”, que posteriormente fue extendido a vigas de hormigón pretensado con armaduras de acero y a vigas armadas con FRP. En esta tesis se ha reformulado y verificado experimentalmente el modelo para piezas pretensadas con armaduras de acero y se ha adaptado a vigas pretensadas con barras de FRP como armadura activa, incluyendo los efectos de sus propiedades en la resistencia a cortante. Se ha observado que la adherencia entre el FRP y el hormigón juega un papel fundamental en la resistencia a cortante, lo cual ha dado lugar al desarrollo de una forma de identificar la rotura por insuficiente anclaje. Ello ha sido verificado con una serie de ensayos disponibles en la bibliografía, en los que se ha obtenido una buena concordancia en la forma de rotura y una buena precisión en las predicciones de la resistencia, a pesar de las incertidumbres en este campo. Por otra parte, el modelo ha sido utilizado para hacer una predicción de los ensayos que se realizarán en el ámbito del proyecto Straduravius, el Laboratorio de tecnología de estructuras y materiales de la UPC., The present Master’s thesis has focused on the development of a mathematical model of shear strength on prestressed pre-tensioned concrete beams, with FRP prestressing reinforcements, valid for rectangular, T and I sections, with or without transversal FRP reinforcements. This model is based on a previous one developed in the UPC and at the University of Balearic Islands (UIB), for the shear strength of steel reinforced concrete beams, named “Multi-action Shear Model (MASM)”, which was later extended to prestressed concrete beams with steel reinforcements and to RC beams using FRP as passive reinforcement. In this thesis, first the model has been reformulated and experimentally verified for prestressed concrete beams with steel reinforcement and, subsequently, has been adapted to beams with FRP active reinforcement, accounting for the effects of FRP’s properties on their shear strength. Moreover, it has been observed, that bond between FRP and concrete plays a relevant role in determining the shear strength. Therefore, a mathematical model to identify when such type of failure takes place, has been developed in this thesis. The model has been verified using the shear tests available in the literature, obtaining a good concordance on the failure mode and good precision on the strength predictions, even within the uncertainties of the field. In addition, the model has been used to predict the results of the shear tests to be performed within the scope of Straduravius project.

This paper is the result of both experimental and numeric analyses on pallet rack components. Two cyclic testing protocols for beam-end connectors of adjustable racking systems are compared; such experiments are named as “code type” and “Castiglioni”. Both protocols share the same test mock-up: an assembly of a doubly-pinned upright segment with a cantilever beam specimen. These tests consist in an up-to-failure increasing push-pull process at the free beam end. In the “code type” test, the imposed displacement loops are centered around zero; conversely, in the “Castiglioni” tests, both upward and downward displacement segment runs are centered around a vertical static equilibrium situation (to take the gravitational load into account). The “code type” test is expected to result in a higher number of cycles than the “Castiglioni” one because of the two following features of the latter: (i) the gravitational load is always present, thus resulting in a higher demanding test, and (ii) the failure point is precisely predefined and usually produced before the total breakdown. This paper describes and compares experiments using both protocols. Additionally, these tests are numerically simulated., Peer Reviewed, Postprint (published version)

A través de los años se ha estudiado que el comportamiento del hormigón armado sometido a esfuerzos transversales se ve muy influido por el estado multi-axial de tensiones en el hormigón y el comportamiento anisótropo a que da lugar, después de la fisuración, debido a la distinta resistencia a tracción y compresión. Este mismo comportamiento depende de la capacidad de las fisuras de una viga de hormigón para transmitir tensiones, según su abertura e interacción con la región de la viga que permanece sin fisurar. Por lo tanto, podemos observar que el comportamiento a cortante tras la fisuración del hormigón es complejo y ha sido tradicionalmente abordando con modelos empíricos, que desprecian algunos efectos o que han sido calibrados hace décadas y para situaciones específicas. Por ello, tales modelos y expresiones, en general, no son directamente aplicables a casos diferentes a aquellos para los que fueron derivados. Debido a estas limitaciones se han desarrollado modelos teóricos que tratan de cuantificar las distintas componentes de la contribución del hormigón. Entre ellos el modelo, “Compresion Chord Capacity Model” (CCCM), derivado a partir de uno más general (Multi-action shear model, MASM) previamente desarrollado por los mismos autores, incorpora las contribuciones de la cabeza de compresión del hormigón, el alma fisurada, el efecto pasador de las armaduras y el refuerzo de corte en una expresión compacta. El carácter mecánico del modelo proporciona información valiosa sobre la física del problema e incorpora los parámetros más relevantes que rigen la resistencia al corte de los elementos de hormigón estructural. El objetivo de este trabajo final de master es estudiar, mediante verificaciones experimentales sistemáticas, la precisión de la formulación del modelo CCCM y contribuir a su mejora. Para ello, en primer lugar, se ha tratado de identificar experimentalmente los valores de dos parámetros del modelo, la posición de inicio y la inclinación de la fisura

The first, and probably the most determining, decision that structural designing teams need to make when facing the design of any infrastructure is the choice of both an appropriate material and the suitable structural typology for its components. Each component is required to satisfy those technical and functional aspects imposed by the standards and stakeholders. However, basing the decision only on these criteria does not always lead to unambiguous solutions. Currently, the aspects that are most frequently considered in decision-making processes are economic. Nevertheless, environmental and social criteria are also mandatory if one aims at making sustainability-based decisions. In this regard, from the authors’ knowledge, no tools or studies that could support decision-makers in these aspects have been found into the scientific literature and, if any, these turn to be inoperative or barely representative for the purpose since the great majority of these are oriented to building’s sustainability assessment. Therefore, the aim of the present research paper is to develop a new method for the sustainability analysis of building structural components which has been specifically oriented to beams and girders. This is done by means of a method, MIVES, that draws on multi-attribute utility theory and that allows building an integrated value model as an approach for multi-criteria decision-making. The developed model has been applied to assess the sustainability of different alternatives of beams and trusts to support the non-accessible roof of a sports halls in Vila-seca, Spain. Different material types and structural typologies are analysed. The findings show that the most sustainable alternatives are timber and reinforced concrete trusses, which are actually two options that are seldom used in practice., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

[ES] El objetivo es construir y caracterizar una viga tipo mecano con aluminio laminado. Caracterizando el material compuesto y la viga., [EN] The objective is to build and characterize a mecha type beam with laminated aluminum. Characterizing the composite material and the beam.

[ES] El objetivo es construir y caracterizar una viga tipo mecano con aluminio laminado. Caracterizando el material compuesto y la viga., [EN] The objective is to build and characterize a mecha type beam with laminated aluminum. Characterizing the composite material and the beam.

[ES] El objetivo es construir y caracterizar una viga tipo mecano con aluminio laminado. Caracterizando el material compuesto y la viga., [EN] The objective is to build and characterize a mecha type beam with laminated aluminum. Characterizing the composite material and the beam.

El present treball té com a objectiu trobar una sol·lució, realitzable des del punt de vista teòric, i raonable des del punt de vista econòmic i tecnològic, per a poder reforçar provisionalment ponts de fins a uns 50 m de llum, la qual cosa significaría doblar la capacitat actual que hi ha usant bigues saltadores. La solució proposada, mitjançant bigues saltadores amb pretensat extradosat, és el resultat de combinar els conceptes i filosofia de bigues saltadores, pretensat exterior i pretensat extradosat.

La resistencia a cortante de vigas o losas sin armadura transversal depende en gran medida de la profundidad de la zona no fisurada, la cual es capaz de resistir altas tensiones tangenciales debido a las compresiones procedentes de la flexión. Por tanto, si se necesita reforzar una viga o losa frente a cortante, en lugar de disponer cercos podría introducirse armadura longitudinal de flexión que aumentase el valor de la profundidad de la fibra neutra en flexión “x”. Se utilizará el Multiaction shear model como modelo de trabajo.

Este trabajo pretende estudiar el comportamiento a cortante de vigas de vigas en T reforzadas con polímeros reforzados en forma de U. Para ello se realizará una modelización numérica de unos ensayos realizados en el laboratorio de tecnología de estructuras y se compararán los resultados numéricos con los obtenidos de la instrumentación empleada en los ensayos.

In the late 19th century, Belgian engineer Jules Arthur Vierendeel registered the patent for a new type of beam. This would be later on better known as the Vierendeel truss. It is characterized by the frame’s lack of diagonal members, something which would appear to contradict conditions of steadiness and balance, along with its notable deformation and difficult calculation, caused technicians in his time to be skeptical about its applicability. Nevertheless, its application surged in popularity during the 20th century, being used both in civil engineering and architecture. What are the advantages of the Vierendeel truss as compared to other types, such as diagonal trusses? In this article, the Vierendeel typology will be introduced along with its main features, its calculation as well as its implementation in civil engineering and architectural works., Postprint (published version)

La resistencia a cortante de vigas o losas sin armadura transversal depende en gran medida de la profundidad de la zona no fisurada, la cual es capaz de resistir altas tensiones tangenciales debido a las compresiones procedentes de la flexión. Por tanto, si se necesita reforzar una viga o losa frente a cortante, en lugar de disponer cercos podría introducirse armadura longitudinal de flexión que aumentase el valor de la profundidad de la fibra neutra en flexión "x". Se utilizará el Multiaction shear model como modelo de trabajo.

En el presente trabajo de fin de grado se desarrolla un software para calcular las torsiones a las que se ve sometida una viga continua. Es decir, se resuelve el problema de una viga continua sometida a torsión en su caso general y, por tanto, incluyendo la torsión uniforme y de alabeo. El desarrollo del software se basa en la aplicación del método directo de la rigidez siendo necesaria la obtención de la matriz de rigidez de un elemento de viga sometida a torsión general. La obtención de las leyes de esfuerzos, en este caso, torsor uniforme, torsor de alabeo, torsor total y bimomento, necesitan de las correspondientes expresiones derivadas de la solución de la ecuación diferencial de la torsión. El método se implementa mediante Visual Basic con una interfaz en Excel, para la entrada de datos y la salida de resultados. Una vez desarrollado, se ha verificado dicho programa mediante dos pruebas diferentes. La primera verificación se basa en la creación de cuatro casos particulares para los cuales se ha hallado su solución exacta (analítica) para, posteriormente, comparar dicha solución a los resultados del software. La segunda verificación se desarrolla a partir de un determinado ejercicio resuelto, obtenido de la literatura, con unas características de viga concretas, las cuales se introducirán en el software para comparar que los resultados de este se corresponden a los resultados del ejercicio resuelto. En el CD se incluye el software implementado en Microsoft Excel para los alumnos de la EEBE que estén interesados en las vigas continuas sometidas a torsión.

En este trabajo se modeliza mediante la combinación del metodo de elementos finitos (FEM) y el método del elemento discreto (DEM) los ensayos realizados en el Laboratorio de Tecnología de estructuras Luis Agulló sobre elementos prismáticos sometidos a tracción indirecta para estudiar el efecto tamaño en la zona de compresión de elementos sometidos a esfuerzo cortante.

[EN] Writing project for repair and structural reinforcement of the floors of a residential building . These floors were made with ceramic beams , widely used in the 40s this project is intended to define the necessary measures to strengthen the stability of the building repairing damaged beams and reinforcing that are located in wetlands works. current legislation is studied in the project report regarding restricting the use of steel in construction and type of joist detailed work ., [ES] Redacción de proyecto para reparación y refuerzo estructural de los forjados de un edificio de viviendas. Estos forjados se realizaron con viguetas cerámicas, muy utilizadas en los años 40. Se pretende con este proyecto definir las obras necesarias para consolidar la estabilidad del edificio reparando las viguetas deterioradas y reforzando las que se encuentran ubicadas en zonas húmedas. Se estudia en la memoria del proyecto la normativa vigente en cuanto a restricción del uso de acero en edificación y se detalla el tipo de vigueta de la obra.

[EN] Writing project for repair and structural reinforcement of the floors of a residential building . These floors were made with ceramic beams , widely used in the 40s this project is intended to define the necessary measures to strengthen the stability of the building repairing damaged beams and reinforcing that are located in wetlands works. current legislation is studied in the project report regarding restricting the use of steel in construction and type of joist detailed work ., [ES] Redacción de proyecto para reparación y refuerzo estructural de los forjados de un edificio de viviendas. Estos forjados se realizaron con viguetas cerámicas, muy utilizadas en los años 40. Se pretende con este proyecto definir las obras necesarias para consolidar la estabilidad del edificio reparando las viguetas deterioradas y reforzando las que se encuentran ubicadas en zonas húmedas. Se estudia en la memoria del proyecto la normativa vigente en cuanto a restricción del uso de acero en edificación y se detalla el tipo de vigueta de la obra.

[EN] Writing project for repair and structural reinforcement of the floors of a residential building . These floors were made with ceramic beams , widely used in the 40s this project is intended to define the necessary measures to strengthen the stability of the building repairing damaged beams and reinforcing that are located in wetlands works. current legislation is studied in the project report regarding restricting the use of steel in construction and type of joist detailed work ., [ES] Redacción de proyecto para reparación y refuerzo estructural de los forjados de un edificio de viviendas. Estos forjados se realizaron con viguetas cerámicas, muy utilizadas en los años 40. Se pretende con este proyecto definir las obras necesarias para consolidar la estabilidad del edificio reparando las viguetas deterioradas y reforzando las que se encuentran ubicadas en zonas húmedas. Se estudia en la memoria del proyecto la normativa vigente en cuanto a restricción del uso de acero en edificación y se detalla el tipo de vigueta de la obra.

La presente investigación tiene como propósito comparar la capacidad última de conectores de cortante tipo espigo con cabeza (stud) con los conectores de cortante tipo perno, en losa de concreto vaciado sobre tablero metálico, los cuales junto con la viga de acero conforman sección compuesta -- Dicha comparación se realizó a partir de los resultados obtenidos de las pruebas de corte directo, push out, realizadas a probetas -- Estas consistieron en dos placas de concreto vaciado sobre tablero metálico, unidas mediante un perfil de acero, logrando una probeta simétrica -- Para realizar la fijación de los elementos indicados se utilizaron conectores de cortante, soldados al eje del ala del perfil -- Todos en posición débil -- Se utilizaron tres probetas con conector tipo espigo con cabeza y tres probetas con conector tipo perno -- Se elaboraron gráficas de carga versus desplazamiento -- Se determinó la capacidad promedio por cada grupo de tipo de conector -- Se obtiene el cociente entre la capacidad promedio del conector tipo espigo sobre la capacidad promedio del conector tipo perno, dando como resultado una variación del 4 %, por lo que se concluye que es equivalente usar el uno o el otro

Large displacement analysis of beams has been investigated extensively during the past decades. Many beam element formulations have been studied and proposed for this purpose. The efficiency is gradually improved in such a way that later beam elements are capable of giving better accuracies by using smaller numbers of degrees of freedom. This subsequently results in saving of time and effort needed in large displacement analysis of beams. In this study, a new 2D field-consistent Bézier beam element for large displacement analysis is proposed. The interpolation functions of the proposed element are constructed by using a rational Bézier curve to represent the geometry of the element. The interpolation functions are constructed in such a way that the consistency among the unknown fields is obtained. The formulation of the proposed element is based on the total Lagrangian description. A rational Bézier curve is used instead of polynomials in order that complex configurations of beams can be accurately reproduced using small numbers of elements. The employed field-consistent interpolations increase the performance of the element and remove the problem of shear locking. The proposed beam element is tested by several benchmark problems and the results are found to be satisfactory.

Large displacement analysis of beams has been investigated extensively during the past decades. Many beam element formulations have been studied and proposed for this purpose. The efficiency is gradually improved in such a way that later beam elements are capable of giving better accuracies by using smaller numbers of degrees of freedom. This subsequently results in saving of time and effort needed in large displacement analysis of beams. In this study, a new 2D field-consistent Bézier beam element for large displacement analysis is proposed. The interpolation functions of the proposed element are constructed by using a rational Bézier curve to represent the geometry of the element. The interpolation functions are constructed in such a way that the consistency among the unknown fields is obtained. The formulation of the proposed element is based on the total Lagrangian description. A rational Bézier curve is used instead of polynomials in order that complex configurations of beams can be accurately reproduced using small numbers of elements. The employed field-consistent interpolations increase the performance of the element and remove the problem of shear locking. The proposed beam element is tested by several benchmark problems and the results are found to be satisfactory.

Large displacement analysis of beams has been investigated extensively during the past decades. Many beam element formulations have been studied and proposed for this purpose. The efficiency is gradually improved in such a way that later beam elements are capable of giving better accuracies by using smaller numbers of degrees of freedom. This subsequently results in saving of time and effort needed in large displacement analysis of beams. In this study, a new 2D field-consistent Bézier beam element for large displacement analysis is proposed. The interpolation functions of the proposed element are constructed by using a rational Bézier curve to represent the geometry of the element. The interpolation functions are constructed in such a way that the consistency among the unknown fields is obtained. The formulation of the proposed element is based on the total Lagrangian description. A rational Bézier curve is used instead of polynomials in order that complex configurations of beams can be accurately reproduced using small numbers of elements. The employed field-consistent interpolations increase the performance of the element and remove the problem of shear locking. The proposed beam element is tested by several benchmark problems and the results are found to be satisfactory.

La presente investigación tiene como propósito comparar la capacidad última de conectores de cortante tipo espigo con cabeza (stud) con los conectores de cortante tipo perno, en losa de concreto vaciado sobre tablero metálico, los cuales junto con la viga de acero conforman sección compuesta -- Dicha comparación se realizó a partir de los resultados obtenidos de las pruebas de corte directo, push out, realizadas a probetas -- Estas consistieron en dos placas de concreto vaciado sobre tablero metálico, unidas mediante un perfil de acero, logrando una probeta simétrica -- Para realizar la fijación de los elementos indicados se utilizaron conectores de cortante, soldados al eje del ala del perfil -- Todos en posición débil -- Se utilizaron tres probetas con conector tipo espigo con cabeza y tres probetas con conector tipo perno -- Se elaboraron gráficas de carga versus desplazamiento -- Se determinó la capacidad promedio por cada grupo de tipo de conector -- Se obtiene el cociente entre la capacidad promedio del conector tipo espigo sobre la capacidad promedio del conector tipo perno, dando como resultado una variación del 4 %, por lo que se concluye que es equivalente usar el uno o el otro

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El diseño de elementos sometidos a esfuerzos cortantes ha generado numerosos debates ya que las formulaciones actuales, incluidas las propuestas en las normativas actuales como EHE-08, EC-2 y ACI 318-011, no acaban de obtener buenos resultados cuando se comparan con resultados experimentales. Un aspecto concreto muy relevante, asociado a la forma de rotura de los materiales cuasi-frágiles como el hormigón, es el fenómeno conocido como efecto tamaño, que da lugar a que la tensión tangencial media resistida por una viga sea menor a medida que aumenta su tamaño. A pesar de las numerosas investigaciones experimentales, no existe consenso sobre cómo abordarlo ni cómo plasmarlo en una formulación simple para diseño. En esta Tesis se aborda el estudio del efecto tamaño en vigas de hormigón armado, mediante modelización numérica por el Método de los Elementos Finitos, incluyendo el comportamiento no lineal de los materiales y fractura el hormigón a tracción. En primer lugar se han reproducido los ensayos a mayor escala realizados en el mundo (Universidad de Toronto) y se han calibrado los parámetros del modelo numérico. A partir de ahí se han simulado ensayos sobre vigas con distinto tamaño, esbeltez a cortante, y cuantías de armadura longitudinal y transversal. Los resultados permiten detectar el efecto tamaño y la influencia de las citadas variables en la resistencia a cortante de las vigas estudiadas. El presente trabajo se ha enmarcado en un proyecto de investigación sobre evaluación de la resistencia a esfuerzo cortante de estructuras existentes de hormigón armado y pretensado, actualmente en desarrollo en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la UPC.

Large displacement analysis of beams has been investigated extensively during the past decades. Many beam element formulations have been studied and proposed for this purpose. The efficiency is gradually improved in such a way that later beam elements are capable of giving better accuracies by using smaller numbers of degrees of freedom. This subsequently results in saving of time and effort needed in large displacement analysis of beams. In this study, a new 2D field-consistent Bézier beam element for large displacement analysis is proposed. The interpolation functions of the proposed element are constructed by using a rational Bézier curve to represent the geometry of the element. The interpolation functions are constructed in such a way that the consistency among the unknown fields is obtained. The formulation of the proposed element is based on the total Lagrangian description. A rational Bézier curve is used instead of polynomials in order that complex configurations of beams can be accurately reproduced using small numbers of elements. The employed field-consistent interpolations increase the performance of the element and remove the problem of shear locking. The proposed beam element is tested by several benchmark problems and the results are found to be satisfactory.

El Hormigón Parcialmente Pretensado es una técnica que permite reducir costes respecto del hormigón totalmente pretensado, gracias a la optimización de las armaduras activas y pasivas necesarias para satisfacer simultáneamente los estados límite de servicio y de rotura con niveles de prestaciones similares. Pese al avance en el estado del conocimiento, en el diseño de elementos de HPP, existen aún numerosos aspectos no resueltos. Los principales temas a resolver siguen siendo el de control de la fisuración a flexión y cortante. El presente trabajo buscará profundizar en el tema y encontrar patrones de fisuración diagonal de elementos de HPP sometidos a cargas de servicio. En concreto este estudio se centra en analizar los parámetros básicos que condicionan los mapas de fisuración diagonal (separación entre fisuras, anchos y ángulos de fisura). Esto se llevará a cabo analizando una campaña experimental realizada en el Laboratorio Técnico de Estructuras Lluís Agulló (LTE), englobada en el proyecto: PROPPOSE – Proyecto basado en prestaciones de estructuras de hormigón parcialmente pretensadas. Propuesta de nueva metodología, verificación experimental y criterios de proyecto. Los parámetros en los que se centra el estudio son: el nivel de pretensado de la viga, el espesor del alma, la cuantía de armadura transversal, el espesor de recubrimiento en el alma, la cuantía de acero longitudinal en el alma, la cuantía de acero longitudinal en la zona de tracción y el trazado del pretensado. Se evaluará la influencia de estos parámetros en la determinación de la separación media entre fisuras (diagonal, horizontal y vertical), así como en su influencia sobre el ángulo medio de las fisuras y el ancho de las mismas. Los resultados experimentales del patrón de fisuración se analizan con fotogrametría, usando un programa de Digital Image Correlation (DIC) creado por el estudiante de doctorado L. Sánchez. Este programa nos permite analizar las fotografías realizadas durante el ensay, Partially Prestressed Concrete (PPC) is a technique that allows reducing the cost of structures thanks to the optimization of the mild and active reinforcements obtained by satisfying the ULS and SLS with similar levels of performance. Despite the advances in the state of the art, in the design of PPC elements there are many unresolved aspects. The main issues to be solved remain the control of cracking due to bending moment and shear. The present work will seek to deepen the subject and find diagonal cracking patterns of PPC elements subjected to service loads. This study focuses on analyzing the basic parameters that take control of diagonal cracking (separation between cracks, crack widths and crack angles). This will be carried out by analyzing an experimental campaign carried out in the Laboratorio Técnico de Estructuras Lluís Agulló (LTE), included in the project:” PROPPOSE – Performancebased design of partially prestressed concrete structures. Proposal of a new methodology, experimental verification and design criteria”. The parameters in which the study is centered are: the prestressing level of the beam, the thickness of the web, the amount of transverse reinforcement, the thickness of concrete cover of the web, the amount of longitudinal steel in the web, the amount of longitudinal steel in the tensile zone and the lay out of the tendon. The influence of these parameters in the determination of the average separation between cracks (diagonal, horizontal and vertical), as well as their influence on the average crack angle and the width of the cracks will be evaluated. The experimental results of the cracking pattern are analyzed with photogrammetry using a Digital Image Correlation (DIC) program created by the PhD. student L. Sánchez. This program allows us to analyze the pictures made during the test and see the development of the cracks and compare the different cracking patterns. We have compared the different existing formulations that seek to explain c

Large displacement analysis of beams has been investigated extensively during the past decades. Many beam element formulations have been studied and proposed for this purpose. The efficiency is gradually improved in such a way that later beam elements are capable of giving better accuracies by using smaller numbers of degrees of freedom. This subsequently results in saving of time and effort needed in large displacement analysis of beams. In this study, a new 2D field-consistent Bézier beam element for large displacement analysis is proposed. The interpolation functions of the proposed element are constructed by using a rational Bézier curve to represent the geometry of the element. The interpolation functions are constructed in such a way that the consistency among the unknown fields is obtained. The formulation of the proposed element is based on the total Lagrangian description. A rational Bézier curve is used instead of polynomials in order that complex configurations of beams can be accurately reproduced using small numbers of elements. The employed field-consistent interpolations increase the performance of the element and remove the problem of shear locking. The proposed beam element is tested by several benchmark problems and the results are found to be satisfactory.

[ES] El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es la de caracterizar una estructura híbrida de hormigón de ultra altas prestaciones (UHPC) y barras de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), para después estudiar cómo se comporta frente a esfuerzos de sismo. Para ello se caracterizarán los materiales UHPC y GFRP, para después realizar en laboratorio la estructura viga-pilar, así como los encofrados, la ferralla, su cálculo y construcción, y procesos de puesta en obra, para finalmente ensayarla hasta la rotura, en entorno controlado., [EN] The problem addressed in this Final Degree Project paper is the behavior of hybrid structures made of Ultra High Performance Concrete and Glass Fiber Reinforced Polymer bars against earthquake strains. The following procedure has been followed. First, UHPC and GFRP materials were characterized. Then the pillar-beam structure as well as formworks and the appropiate calculations and construction were made in order to carry out a burst test, in a controlled environment.

[ES] El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es la de caracterizar una estructura híbrida de hormigón de ultra altas prestaciones (UHPC) y barras de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), para después estudiar cómo se comporta frente a esfuerzos de sismo. Para ello se caracterizarán los materiales UHPC y GFRP, para después realizar en laboratorio la estructura viga-pilar, así como los encofrados, la ferralla, su cálculo y construcción, y procesos de puesta en obra, para finalmente ensayarla hasta la rotura, en entorno controlado., [EN] The problem addressed in this Final Degree Project paper is the behavior of hybrid structures made of Ultra High Performance Concrete and Glass Fiber Reinforced Polymer bars against earthquake strains. The following procedure has been followed. First, UHPC and GFRP materials were characterized. Then the pillar-beam structure as well as formworks and the appropiate calculations and construction were made in order to carry out a burst test, in a controlled environment.

[ES] El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es la de caracterizar una estructura híbrida de hormigón de ultra altas prestaciones (UHPC) y barras de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), para después estudiar cómo se comporta frente a esfuerzos de sismo. Para ello se caracterizarán los materiales UHPC y GFRP, para después realizar en laboratorio la estructura viga-pilar, así como los encofrados, la ferralla, su cálculo y construcción, y procesos de puesta en obra, para finalmente ensayarla hasta la rotura, en entorno controlado., [EN] The problem addressed in this Final Degree Project paper is the behavior of hybrid structures made of Ultra High Performance Concrete and Glass Fiber Reinforced Polymer bars against earthquake strains. The following procedure has been followed. First, UHPC and GFRP materials were characterized. Then the pillar-beam structure as well as formworks and the appropiate calculations and construction were made in order to carry out a burst test, in a controlled environment.

El trabajo final de máster consiste en el prototipado, análisis y desarrollo experimental y numérico de herramientas de bajo coste y acceso libre que permitan controlar los procesos de lanzamiento de puentes por empujes sucesivos en estructuras metálicas. Se utilizan tanto hardware como software libre y se utilizan herramientas de impresión 3D como soporte., Actualmente hay una gran variedad de procesos constructivos para la construcción de puentes. Uno muy utilizado tanto por sus ventajas económicas como logísticas es el método por empuje. La superestructura es construida por tramos en un parque de prefabricación donde se ejecutan los tramos del tablero. Se empuja el tramo para construir un nuevo segmento y se va repitiendo el ciclo hasta completar el tablero. El peso que se genera al lanzar estas vigas es importante y hay que estudiarlo con detalle por si el proceso constructivo actúa como condicionante en el diseño de las vigas. Durante el proceso de lanzamiento, todas las secciones transversales pasan por las pilas del puente, por lo que se pueden ver sometidas a cargas concentradas en dirección vertical de un gran calibre. No solo se utilizan las vigas rectas, sino que el uso de vigas armadas con curvatura horizontal cada vez se utiliza más en el mundo de la construcción y la ingeniería civil. Las vigas curvas se utilizan a menudo cuando las condiciones del sitio o las alineaciones de carretera no permiten utilizar el uso de vigas rectas. En la actualidad existe una formulación definida por la norma EN 1993-1-5, para calcular la resistencia de vigas rectas sujetas bajo este tipo de solicitaciones y no especifica si estas fórmulas son aplicables a vigas con curvatura horizontal. Las vigas con curvatura horizontal no han sido muy estudiadas, especialmente si tienen rigidización longitudinal. En este estudio se realiza un estudio paramétrico con 180 modelos de vigas donde se utilizan distintos radios de curvatura y distintas posiciones del rigidizador longitudinal para ver la influencia de estos en el comportamiento estructural de las vigas. El estudio de las vigas curvas rigidizadas se realiza con el software Abaqus CAE.

We will study the effect of flexoelectricity in the electromechanical response of nanobeams under torsion.

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