dc.contributor.author |
Tello Ayala, Ken Francisco |
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dc.contributor.author |
Sudario Suarez, Johan Alberto |
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dc.contributor.author |
García, Natividad, Director |
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dc.date.accessioned |
2025-04-29T19:03:55Z |
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dc.date.available |
2025-04-29T19:03:55Z |
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dc.date.issued |
2025-02-03 |
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dc.identifier.citation |
Tello Ayala K.F. y Sudario Suarez J.A. (2024). Análisis paramétrico y optimización del comportamiento estructural de columnas reforzadas con Shape Memory Alloys (SMA). [Proyecto de Graduación]. Escuela Superior Politécnica del Litoral. |
es_EC |
dc.identifier.uri |
http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/65879 |
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dc.description |
El reforzamiento a corte es de suma importancia en elementos estructurales como
columnas, ya que permite prevenir fallas frágiles que podrían comprometer la
integridad estructural de las edificaciones. Especialmente en zonas sísmicas donde
este tipo de fallas se incrementan. Actualmente, las técnicas comúnmente utilizadas
son invasivas y difíciles de aplicar, donde se requiere la inhabilitación de la edificación
durante el proceso de reforzamiento. Sin embargo, hoy en día se están investigando
técnicas innovadoras como el reforzamiento con materiales con memoria de forma
basadas en hierro (Fe-SMA), que ofrece ventajas significativas, como la generación de
precompresión sin cargas externas, mayor resistencia a cargas dinámicas, durabilidad,
ductilidad, protección ante la corrosión y menores costos de implementación.
En el presente proyecto se analizó la influencia de la variación del presfuerzo y la
cantidad de barras de reforzamiento con el fin de determinar el desempeño estructural
de columnas reforzadas con Fe SMA. Se empleó un análisis paramétrico mediante
modelos numéricos de elementos finitos que fueron calibrados con resultados
experimentales.
La aplicación de reforzamiento mediante presfuerzo activado por calor permitió obtener
significativas mejoras en el desempeño estructural a corte, alcanzando cargas
máximas mayores, controlando la fisuración, formación de fallas frágiles y
contribuyendo a la resiliencia de las edificaciones.
En síntesis, se demostró que las Fe-SMAs son una técnica prometedora para reforzar
elementos de concretos críticos en corte, gracias a su efecto de autopresfuerzo, que
mejora significativamente la capacidad de carga, y permite realizar reforzamientos no
destructivos con excelentes desempeños estructurales y prolongando la vida útil de la
edificación. |
es_EC |
dc.description.abstract |
Shear reinforcement is of utmost importance in structural elements such as columns,
as it helps prevent brittle failures that could compromise the structural integrity of
buildings, especially in seismic zones where such failures are more common. Currently,
commonly used techniques are invasive and difficult to apply, requiring the building to
be taken out of service during the reinforcement process. However, innovative
techniques, such as reinforcement with iron-based shape memory alloys (Fe-SMA), are
being researched. These offer significant advantages, such as generating
precompression without external loads, greater resistance to dynamic loads, durability,
ductility, corrosion protection, and lower implementation costs.
In this project, the influence of prestress variation and the number of reinforcement bars
was analyzed to determine the structural performance of columns reinforced with FeSMA. A parametric analysis was performed using finite element models, which were
calibrated with experimental results.
The application of reinforcement through heat-activated prestress resulted in significant
improvements in shear performance, achieving higher peak loads, controlling cracking,
preventing brittle failures, and contributing to the resilience of buildings.
In summary, it was demonstrated that Fe-SMAs are a promising technique for
reinforcing shear-critical concrete elements, thanks to their self-prestressing effect,
which significantly enhances load capacity and allows for non-destructive
reinforcement with excellent structural performance, extending the building's service
life.
Keywords: Fe-SMA, Shear Reinforcement, Numerical Modeling, Parametric Analysis |
es_EC |
dc.language.iso |
es |
es_EC |
dc.publisher |
ESPOL.FICT |
es_EC |
dc.subject |
Fe-SMA |
es_EC |
dc.subject |
Reforzamiento a cortante |
es_EC |
dc.subject |
Modelación numérica |
es_EC |
dc.subject |
Análisis paramétrico |
es_EC |
dc.title |
Análisis paramétrico y optimización del comportamiento estructural de columnas reforzadas con Shape Memory Alloys (SMA) |
es_EC |
dc.type |
Thesis |
es_EC |
dc.identifier.codigoespol |
T-115169 |
|
dc.identifier.codigoproyectointegrador |
POSTG164 |
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