[ca] La contínua deterioració i/o danys causats en les estructures de formigó durant la seva vida útil, són fenòmens inevitables que comporta el pas del temps i es convertix en un problema important que ha conduït al desenvolupament de nous materials composts per al reforç estructural. En el cas de ponts, les situacions en les quals es fan necessàries intervencions de reforç poden ser: estructures afectades per patologies inherents a problemes de durabilitat, estructures mal projectades i/o mal executades, estructures que han estat danyades per causes externes (impacte de vehicles, incendi, sisme, desastres naturals, etc.), estructures afectades per un canvi d'ús o per un augment de la càrrega de projecte, o per suportar futurs sismes. Davant tot això, els mètodes de reforç tradicional tals com el recrescut de formigó, post tensat exterior i reforç amb xapes d'acer, freqüentment tenen desavantatges inherents com ara el increment del pes de l'estructura, la corrosió de l'acer i el seu elevat cost de manipulació i col·locació. Davant aquests inconvenients, i més concretament fent esment al reforç de pilars de ponts, en anys recents s'ha incrementat l'ús de polímers reforçats amb fibra (FRP) com a element de confinament d'elements de formigó sotmesos a compressió, a causa de les seves excel·lents propietats mecàniques i químiques, incrementant principalment la resistència i ductilitat de les pilars de formigó. No obstant això, la seva aplicació presenta encara punts foscos que exigeixen seguir investigant aspectes com la falta de codis i normes, la falta d'experiència en el comportament a llarg termini, la susceptibilitat al foc, etc. Existeixen incerteses a les bases de càlcul durant el dimensionament d'aquest reforç, una d'elles està precisament en els coeficients parcials de seguretat per al formigó confinat que s'han d'adoptar en el disseny. Per això, la present tesi doctoral pretén aportar coneixements en aquest camp, i més concretament, definint aquests coeficients parcials de seguretat per al formigó confinat per al disseny del reforç de pilars de ponts de formigó armat amb polímers reforçats amb fibres de carboni (CFRP), mitjançant procés de calibratge basat en fiabilitat estructural. En aquest sentit, primerament, s'han recopilat tota la informació bibliogràfica disponible referida principalment a dos aspectes: descripció de models de confinament per a formigó confinat amb CFRP i dades d'assajos experimentals per a l'elaboració d'una base de dades. Els models de confinament considerats en aquest estudi per a elements de formigó de secció circular són de: Mander et al. 1988, Pilakoutas i Mortazavi 1997, Toutanji 1999, Spolestra i Monti 1999, Eid i Paultre 2008, Teng et al. 2009, Wu i Zhou 2010. Aplicant les expressions de predicció d'aquests models a les dades experimentals recollides en la base de dades, obtenim com resultat tensions i deformacions últimes, i amb ells, mitjançant una anàlisi estadística de valors teòrics respecte a valors experimentals per a cada model de confinament, i, després d'una anàlisi comparativa entre els diferents models definim el model que millor ajust presenta respecte a les dades experimentals (model de Teng et al. 2009). Per a aquest model, s'ha realitzat la caracterització estadística. Ates que és poc probable esperar que un format de norma de disseny estructural pugui representar totes les situacions de disseny, els sistemes estructurals i tipologies de pilars de ponts pels quals s'ha realitzat el calibratge en aquest estudi, són els ponts de tram recte de diverses obertures amb pilars de formigó armat tipus columnes circulars. Les pilars poden estar formades per un fust únic o bé per dos fustos. Aquesta tipologia de tauler i de pilar cobreix la major part dels ponts existents en les actuals vies de comunicació. Per tal de definir els coeficients parcials de seguretat per al formigó confinat γcc, s'ha realitzat el calibratge basat en fiabilitat estructural, per a un rang possible de solucions de reforç amb CFRP en les tipologies de pilars de ponts dels sistemes estructurals estudiats. Per a això, es tenen en compte les incerteses de les variables que intervenen, i mitjançant simulació es caracteritzen estadísticament les variables de resistència i sol·licitació. Tenint caracteritzades aquestes dues variables, segons els nivells requerits de seguretat estructural es determina la probabilitat de fallada o índex de fiabilitat per a diferents valors de γcc. Els coeficients parcials de seguretat quedaran definits, per a aquelles situacions, tals que, els índexs de fiabilitat calculats en les pilars reforçades dimensionadas amb aquests coeficients donin valors iguals o superiors a l'índex de fiabilitat objectiu, que en aquest estudi s'ha fixat en β = 3,5. Finalment, la proposta de coeficients parcials de seguretat a utilitzar és la següent: γcc = 1,15 per a tmín ≤ t ≤ 2 mm

[es] El continuo deterioro y/o daños causados en las estructuras de hormigón durante su vida útil, son fenómenos inevitables que conlleva el paso del tiempo y viene a ser un problema importante que ha conducido al desarrollo de nuevos materiales compuestos para el refuerzo estructural. En el caso de puentes, las situaciones en las que se hacen necesarias intervenciones de refuerzo pueden ser: estructuras afectadas por patologías inherentes a problemas de durabilidad, estructuras mal proyectadas y/o mal ejecutadas, estructuras que han sido dañadas por causas externas (impacto de vehículos, incendio, sismo, desastres naturales, etc.), estructuras afectadas por un cambio de uso o por un aumento de la carga de proyecto, o para soportar futuros sismos. Frente a ello, los métodos de refuerzo tradicional tales como el recrecido de hormigón, postensado exterior y refuerzo con chapas de acero, frecuentemente tienen desventajas inherentes como el incremento del peso de la estructura, la corrosión del acero y su elevado costo de manipulación y colocación. Ante estos inconvenientes, y más concretamente refiriéndonos al refuerzo de pilas de puentes, en años recientes se ha incrementado el uso de polímeros reforzados con fibra (FRP) como elemento de confinamiento de elementos de hormigón sometidos a compresión, debido a sus excelentes propiedades mecánicas y químicas, incrementando principalmente la resistencia y ductilidad de las pilas de hormigón. Sin embargo, su aplicación presenta aún lagunas que exigen seguir investigando aspectos como la falta de códigos y normas, la falta de experiencia en el comportamiento a largo plazo, la susceptibilidad al fuego, etc. Existen incertidumbres en las bases de cálculo durante el dimensionamiento de este refuerzo, una de ellas está precisamente en los coeficientes parciales de seguridad para el hormigón confinado que se deben adoptar en el diseño. Por ello, la presente tesis doctoral pretende aportar conocimientos en este campo, y más concretamente, definiendo dichos coeficientes parciales de seguridad para el hormigón confinado para el diseño del refuerzo de pilas de puentes de hormigón armado con polímeros reforzados con fibras de carbono (CFRP), mediante proceso de calibración basado en fiabilidad estructural. En ese sentido, primeramente, se ha recopilado toda la información bibliográfica disponible referida principalmente a dos aspectos: descripción de modelos de confinamiento para hormigón confinado con CFRP y datos de ensayos experimentales para la elaboración de una base de datos. Los modelos de confinamiento considerados en este estudio para elementos de hormigón de sección circular son de: Mander et al. 1988, Pilakoutas y Mortazavi 1997, Toutanji 1999, Spolestra y Monti 1999, Eid y Paultre 2008, Teng et al. 2009, Wu y Zhou 2010. Aplicando las expresiones de predicción de estos modelos a los datos experimentales recogidos en la base de datos, obtenemos como resultado tensiones y deformaciones últimas, y con ellos, mediante un análisis estadístico de valores teóricos respecto a valores experimentales para cada modelo de confinamiento, y, tras un análisis comparativo entre los diferentes modelos definimos el modelo que mejor ajuste presenta respecto a los datos experimentales (modelo de Teng et al. 2009). Para dicho modelo, se ha realizado la caracterización estadística. Puesto que es poco probable esperar que un formato de norma de diseño estructural pueda representar todas las situaciones de diseño, los sistemas estructurales y tipologías de pilas de puentes para los cuales se ha realizado la calibración en este estudio, son los puentes de tramo recto de varios vanos con pilas de hormigón armado tipo columnas circulares. Las pilas pueden estar formadas por un fuste único o bien por dos fustes. Esta tipología de tablero y de pila cubre la mayor parte de los puentes existentes en las actuales vías de comunicación. Para definir los coeficientes parciales de seguridad para el hormigón confinado γcc, se ha realizado la calibración basado en fiabilidad estructural, para un rango posible de soluciones de refuerzo con CFRP en las tipologías de pilas de puentes de los sistemas estructurales estudiados. Para ello, se tienen en cuenta las incertidumbres de las variables que intervienen, y mediante simulación se caracterizan estadísticamente las variables de resistencia y solicitación. Teniendo caracterizadas estas dos variables, según los niveles requeridos de seguridad estructural se determina la probabilidad de fallo o índice de fiabilidad para diferentes valores de γcc. Los coeficientes parciales de seguridad quedarán definidos para aquellas situaciones, tales que, los índices de fiabilidad calculados en las pilas reforzadas dimensionadas con dichos coeficientes, den valores iguales o superiores al índice de fiabilidad objetivo, que en este estudio se ha fijado en . Finalmente, la propuesta de coeficientes parciales de seguridad a utilizar es la siguiente: γcc = 1,15 para tmín ≤ t ≤ 2 mm γcc = 1,30 para t > 2mm