productos y técnicas de construcción antisísmica en proyectos del fp7 y h2020 - andece

¿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