¿Qué son y para qué son? CONCEPTO, TIPOLOGÍAS Y ¿Qué son y para qué son? CONCEPTO, TIPOLOGÍAS Y APLICACIONESAPLICACIONES
¿Qué tienen que cumplir? SITUACIÓN REGLAMENTARIA¿Qué tienen que cumplir? SITUACIÓN REGLAMENTARIA
¿En qué situación se encuentran? SITUACIÓN PRESENTE Y ¿En qué situación se encuentran? SITUACIÓN PRESENTE Y EXPECTATIVASEXPECTATIVAS
Definición
““PRODUCTOS Y TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN PRODUCTOS Y TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN
ANTISÍSMICA EN PROYECTOS DEL FP7 Y ANTISÍSMICA EN PROYECTOS DEL FP7 Y
H2020”H2020”
Alejandro López VidalAlejandro López Vidal
Director Técnico ANDECEDirector Técnico ANDECE
Asociación Nacional de la Industria del Prefabricado de Hormigón
Desde 1964
Formada por casi 92 fabricantes de PH, que representan el 70% del volumen del sector y 7 socios adheridos (proveedores de materiales o servicios: aditivos, moldes, consultoría, etc.)
Socios principales organizaciones empresariales: BIBM, CEPCO, PTEH,…
www.andece.org
Como voz autorizada y representativa del sector de los prefabricados de hormigón
Escasez de estudios en este campo. Poca información en abierto
Falta de armonización en las soluciones empleadas
Códigos de diseño (ej. EC-8) concebidos principalmente para EH in situ
Buen comportamiento de las estructuras PH en recientes terremotos → necesidad de modelizarlo (conexiones, elementos estructurales)
OBJETIVO: Uso combinado de ensayos experimentales y simulación numérica, para cuantificar la ductilidad global de las estructuras prefabricadas frente a las estructuras in situ
CONCLUSIONES: comportamiento similarNECESIDADES: profundizar más. La deformabilidad representaba el factor limitante en el diseño.
Análisis más profundo sobre los forjados
Escasez de estudios en este campo. Poca información en abierto
Falta de armonización en las soluciones empleadas
Códigos de diseño (ej. EC-8) concebidos principalmente para EH in situ
Buen comportamiento de las estructuras PH en recientes terremotos → necesidad de modelizarlo (conexiones, elementos estructurales)
OBJETIVO: Uso combinado de ensayos experimentales y simulación numérica, para cuantificar la ductilidad global de las estructuras prefabricadas frente a las estructuras in situ
CONCLUSIONES: comportamiento similarNECESIDADES: profundizar más. La deformabilidad representaba el factor limitante en el diseño.
Análisis más profundo sobre los forjados
OBJETIVO: Estudio sobre estructuras prefabricadas reales de 1 plantaCONCLUSIONES: Forjados ensayados capaces de distribuir eficazmente esfuerzos horizontales
sobre pilares. Uniones y elementos no estructurales (ej. paneles) pueden modificar notablemente el comportamiento global
NECESIDADES: Uniones juegan un papel esencial, difícil de predecir. Necesidad de obtener métodos de análisis para un diseño óptimo.
OBJETIVO PRINCIPAL: Diseño de estructuras prefabricadas de hormigón frente a la acción sísmica, considerando como elementos clave las uniones (principales mecanismos de disipación de energía)
Marzo 2009 – Febrero 2012 → Fase experimentalPosteriormente → Explotación resultados, difusión
Proyecto financiado por el 7º Programa Marco Europeo (3 M€)
Performance of Innovative Mechanical Connections in Precast Buildings Structures under Seismic Conditions
5 Asociaciones Nacionales de Fabricantes de Prefabricados de Hormigón
Fijar prioridades y necesidadesDifusión de los resultados
7 Centros de investigación, laboratorios y Universidades
Realización ensayos (uniones y a escala real)Desarrollo modelos numéricos
2 proveedores de materiales y servicios
Garantizar el “feedback” de los resultados y su aplicabilidad
ANIPBLNEC
HALFEN
ASSOBETONPOLIMILABORDLC
ULU
SEVIPSNTUA
TPCAITU
ANDECEICITECHPRELOSAR
JRC-ELSA
WP1Literatura e identificación de necesidades
Análisis del comportamiento de las uniones ensayadas
WP4Ensayo experimental
sobre estructuras reales
WP2Ensayos sobre conexiones nuevas o
ya existentes
WP3Desarrollo de modelos analíticos
WP7Formación y difusión
WP 5 Validación modelo numérico
WP6Obtención de
reglas de diseño
1
1) Entre elementos adyacentes de forjado y/o cubierta
2
2) Entre elementos de forjado y/o cubierta y las vigas de apoyo
3
3) Vigas y columnas
4
4) Entre tramos de pilares, y/o pilares con la cimentación
5
5) Paneles de fachada y estructura portante
WP 2 Ensayos sobre conexiones nuevas o ya existentes
1) Entre elementos adyacentes de forjado y/o cubierta
2) Entre elementos de forjado y/o cubierta y las vigas de apoyo
3) Entre pilares y vigas
4) Entre tramos de pilares, y/o pilares con la cimentación
5) Paneles de fachada → SAFECLADDING
WP 2 Ensayos sobre conexiones nuevas o ya existentes
WP 3 Desarrollo de modelos analíticos: parametrizar el comportamiento de las conexiones ensayadas
WP 4 Estudio experimental sobre una estructura real de 3 plantas: 4 configuraciones ensayadas. Estudio del comportamiento global
1) EPH con EH in situ – Apoyos articulados, E con paneles
2) Apoyos articulados
3) Apoyos articulados (uniones secas) y rígidos (húmedas)
4) Sólo apoyos rígidos (uniones húmedas)
WP 4 Estudio experimental sobre una estructura real de 3 plantas: mayor prototipo jamás ensayado → JRC - ELSA
Mayor "prueba de carga" jamás realizada; todas las hipótesis de cálculo se pusieron a prueba
Presencia en Chile de la principal empresa española de prefabricados
Catastro del comportamiento de estructuras de edificación prefabricadas (>1M m2)
Análisis del comportamiento de estructuras de edificación prefabricadas (≈70%): 1) Conexiones; 2) Estructura
Actuaciones de reingeniería adoptadas posteriores al terremoto
Evaluación daños
Leves: reparación por durabilidad y/o estética
Moderados: recuperar capacidad mecánica previa
Severos: reposición elemento
Tipo de conexión Daños (%)Moderados Severos
Pilar-cimentación ≈ 0Pilar-viga planta intermedia ≈ 0Placas alveolares ≈ 0
Pilar-viga cubierta
Viga articulada a través de un ducto 0,13 0,09Viga de sección rectangular articulada a través de dos ductos 0,09 0
Viga sección doble T articulada a través de 2 ductos en su ala inferior 1,13 0,70
Viga empotrada (conexión húmeda) 0,30 0Panel vertical a costanera 3,34 10,0710,07Panel vertical a parte superior de viga 2,66 6,126,12Panel horizontal a columna o viga 0,94 5,695,69
WP 5 Validación modelo numérico
Implementación de los macro-modelos en programas de cálculo estructural (SAP2000, Opensees)
Generalización de los resultados a otras estructuras distintas
Evaluación económica de las soluciones propuestas
Análisis del ciclo de vida de las soluciones propuestas
WP 6 Obtención de reglas de diseño para distintos tipos de conexión
Predimensionamiento de las conexiones conociendo a priori el comportamiento de éstas en términos de ductilidad, deformabilidad, resistencia mecánica, disipación de energía, etc. = capacidad de la estructura frente a la acción sísmica
OBJETIVO PRINCIPAL: Diseño de mecanismos de unión de paneles prefabricados de hormigón de fachada frente a la acción sísmica
Agosto 2012 – Julio 2015 → Fase experimental (ahora comercialización/divulgación)
Proyecto financiado por el 7º Programa Marco Europeo (3 M€)
Esquema muy similar al SAFECAST
www.safecladding.eu
Difusión técnica y promocional → Mejor reconocimiento EPH (↑ competitividad industria)
HORMIGÓN: Potencial frente a otros materiales
Mecánica Resistencia fuego Margen de mejora (I+D+i) Acústica Estética Energética Durabilidad Reciclabilidad
PREFABRICACIÓN: Versión industrializada de la construcción en hormigón
Mayor fiabilidad (calidad) y productividad: procesos industriales y controlados vs aleatoriedad obra Precisión dimensional Rapidez de ejecución - Control de tiempos y costes Optimización: diseño, consumo materiales, durabilidad Mayor seguridad laboral
1) Realojo de 2.000 personas afectadas por el terremoto
2) Construcción principalmente a partir de EPH
3) 3 meses y medio de construcción
4) Zona de alta sismicidad
Calidad + Economía global + Seguridad + Sostenibilidad + Multiprestacionalidad H + … + ¿Capacidad sísmica?
Un buen ejemplo…
MATERIAL MULTIPRESTACIONAL: potencial energético del hormigón (inercia térmica + ¿integración PCM’s?) → Objetivos EPBD (edificios consumo energía casi nulo)
“Nuevos” materiales: fibras, TiO2 (descontaminación),…
“Nuevas” soluciones: aerogeneradores, modular,…
“Nuevos” retos del mercado: BIM; sostenibilidad (DAP),…
Imprescindible: implicación empresas
Mejorar tratamiento reglamentario
Creación de nuevos contactos
Proyectos europeos: se obtienen respuestas, pero también se generan nuevas inquietudes (continuidad en proyectos futuros)
I+D+i para mejorar la competitividad de las empresas
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