Resumen de Estudio numérico y experimental del comportamiento a flexión de vigas parcialmente embebidas sometidas a altas temperaturas
Las vigas parcialmente embebidas (VPE) son elementos estructurales mixtos formados por un perfil de acero recubierto lateralmente con hormigón, desarrollados con el objetivo de mejorar la resistencia a fuego de las vigas de acero. Esta solución aumenta la rigidez a flexión y torsión de las vigas, mejorando, por lo tanto, su resistencia a pandeo lateral. Sin embargo, el Eurocódigo 4 parte 1-2 no plantea la verificación de la resistencia a pandeo lateral de vigas parcialmente embebidas no arriostradas en situación de incendio, ni existen estudios relacionados con la inestabilidad de estos elementos a altas temperaturas.
En este contexto, y con el fin de mejorar el conocimiento del comportamiento de elementos estructurales a altas temperaturas, en esta Tesis se analiza experimental y numéricamente la resistencia a fuego normalizado ISO834 de VPE sometidas a flexión, y la inestabilidad por pandeo lateral (PL) de VPE expuestas a altas temperaturas. Estos estudios evalúan el efecto de distintas variables como la conexión hormigón-perfil, el nivel de temperatura alcanzado, la esbeltez de la viga y el nivel de carga a flexión a que es sometida, empleando en todos los casos un perfil IPE100 de acero S275 recubierto lateralmente de hormigón C20/25 armado con cuatro barras de 8mm de diámetro de acero S500 NR.
Para el análisis numérico se emplea un modelo de elementos finitos generado a través del programa ANSYS, calibrado en base al estudio experimental, con el que se analizan VPE con idéntica geometría y distintas condiciones de carga. El modelo numérico emplea elementos de conexión perfil-hormigón, previamente calibrados a través de ensayos push-out, con de los que se determina la curva de caracterización del contacto.
En base a la formulación del Eurocódigo 3 parte 1-2, en esta Tesis define un procedimiento de cálculo de la resistencia a PL de VPE no arriostrasdas sometidas a altas temperaturas. El resultado analítico se evalúa a través del estudio experimental y numérico, obteniéndose un ajuste del lado de la seguridad.
Palabras clave: Vigas Parcialmente Embebidas; Ingeniería ante Incendio; Pandeo Lateral; Carga Crítica; Contacto Acero-Hormigón; Validación Experimental y Numérica.
