Comportamiento estructural de vigas mixtas de sección cajón en estado límite último bajo la interacción de esfuerzos de flexión, cortante y torsión. Estudio teórico y experimental

摘要

En esta tesis se presenta un estudio teórico y experimental relativo al comportamiento enEstado Límite Último de vigas mixtas de sección cajón unicelular compuestas de una losasuperior de hormigón armado y un cajón metálico. Estas vigas, que representan una tipologíausual en puentes mixtos de carretera, son sometidas a la acción conjunta de esfuerzos deflexión, cortante y torsión. Además, se realizan algunas consideraciones relativas a la conexióny se evalúa la influencia de la torsión en puentes mixtos de carretera.En el estudio se presentan e interpretan los resultados experimentales de dos campañas deensayos: la primera (EN-MV), desarrollada en la década los años ‘90, donde, en el marco delgrupo de hormigón estructural (GHE) de la Universidad Politécnica de Madrid, consistió en laejecución de 8 ensayos sobre vigas mixtas de sección cajón, llevándolas hasta la rotura bajo lainteracción de esfuerzos de flexión y cortante; y la segunda (EN-MVT), llevada a caborecientemente por el mismo grupo de investigación, donde se reprodujeron los ensayosanteriores, con ligeras adaptaciones, pero incluyendo la torsión en la interacción de esfuerzos.Los resultados experimentales son comparados y discutidos respecto a las estimacionesteóricas recogidas en las especificaciones de la normativa europea, los Eurocódigos, así como,las recogidas en las Recomendaciones para el Proyecto de Puentes Mixtos para Carreteras RPX-95.Además, se expone una metodología de fácil aplicación, basada en las especificaciones de losEurocódigos, que permite proyectar y realizar comprobaciones en Estado Límite Último desecciones mixtas en cajón sometidas a la interacción de esfuerzos de flexión, cortante y torsión.El estado del arte arroja una carencia de estudios experimentales de estas características. Porello la presente tesis cuenta con una recopilación extensa de todos los resultados y medicionesrelativos a los ensayos de la segunda campaña (EN-MVT), con el propósito de servir de apoyopara futuras investigaciones. This thesis presents a theoretical and experimental study regarding the behavior in UltimateLimit State of composite box girders composed of a reinforced concrete slab and a steel box.These girders, which represent an usual typology in composite road bridges, are subjected tothe interaction of bending, shear and torsional forces. In addition, some considerationsregarding the connection between concrete and steel are made and the influence of torsion incomposite road bridges is evaluated.The experimental results of two series of laboratory tests are presented and interpreted: thefirst one (EN-MV), developed in the 1990’s within the framework of the Structural ConcreteResearch Group (GHE) of the Technical University of Madrid, involved 8 tests that were carriedout on composite box beams under the interaction of bending and shear; and the second one(EN-MVT), carried out recently by the same research group, in which the previous tests werereproduced, with slight adaptations, including torsion in the force interaction.The experimental results are compared and discussed with respect to the theoretical modelsincluded in the specifications of the European regulations (Eurocodes), as well as those includedin the Recommendations for the Design of Composite Road Bridges (RPX-95).In addition, an easy-to-apply methodology, based on the specifications of the Eurocodes, ispresented, which allows the design of composite box sections subjected to the interaction ofbending, shear and torsion actions in Ultimate Limit State.The review of earlier works reveals a lack of experimental studies with these characteristics.With the goal of serving as support for future research, an extensive compilation of all resultsand measurements related to the experimental tests (EN-MVT) are presented.