Lectura de tesi doctoral de Raul Menduiña Montero del programa de doctorat en Enginyeria de la Construcció
Directors de tesis: Jesús Miguel Bairán i Antonio Ricardo Marí Bernat
Resum de la Tesis:
La necesidad de reforzar cimentaciones en estructuras existentes ha adquirido gran relevancia debido al envejecimiento de las construcciones y a la creciente demanda de mayor capacidad estructural, como consecuencia de cambios en su uso o a actualizaciones normativas. En el caso de cimentaciones rígidas de hormigón armado, estas suelen comportarse como regiones D, zonas donde las tensiones y deformaciones no siguen un patrón lineal, lo que requiere enfoques de diseño especializados. Si bien el refuerzo de regiones B ha sido objeto de numerosos estudios, las investigaciones sobre el comportamiento de regiones D, como las cimentaciones rígidas, son escasas.
Esta tesis aborda esta laguna, analizando el comportamiento y las técnicas de refuerzo mediante recrecido de encepados rígidos de hormigón armado, una solución que incrementa su capacidad estructural. Se pone especial énfasis en la aplicación del Método de Bielas y Tirantes (MBT), un enfoque particularmente adecuado para regiones D, ya que simplifica el comportamiento no lineal de las tensiones en estas estructuras, facilitando la comprensión de los mecanismos estructurales involucrados. La investigación combina una revisión exhaustiva de la literatura con una campaña experimental, en la que se evaluaron refuerzos de encepados rígidos de hormigón armado mediante su recrecido. Los ensayos experimentales y los Análisis No Lineales mediante Elementos Finitos (NLFEA) permitieron estudiar el comportamiento estructural de los encepados en diferentes configuraciones.
El análisis de los resultados muestra que el recrecido es una técnica eficaz para mejorar la capacidad estructural de las cimentaciones, aunque su éxito depende de factores como la calidad de las juntas entre el hormigón nuevo y el existente, así como, en menor medida, de la disposición de las armaduras secundarias. Asimismo, se analizó el comportamiento en Estado Límite de Servicio (ELS) y se plantearon modelos de bielas y tirantes, con tirantes de hormigón cuya tensión varía con la evolución de los anchos de fisuras. Estos modelos son capaces de explicar de manera coherente el comportamiento observado experimentalmente en todo el rango de carga.Tras la presentación de los resultados experimentales, se comparan diferentes metodologías de diseño y se propone el uso del MBT para encepados reforzados, con un enfoque particular en la verificación de las bielas que atraviesan las juntas entre la parte original y la recrecida. Los hallazgos no solo son aplicables a diversos escenarios estructurales, sino que también establecen una base sólida para futuras investigaciones sobre refuerzo de regiones D, contribuyendo significativamente a la preservación y mejora de las estructuras existentes.