Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Tesis:
Acceptable life safety risks associated with the effects of gas explosions on reinforced concrete structures
Año:2017
Áreas de investigación
  • Ingeniería civil y arquitectura
Datos
Descripción
Las situaciones accidentales sobre estructuras se pueden considerar como eventos poco frecuentes, pero de importantes consecuencias. Por un lado, su probabilidad de ocurrencia durante el periodo de vida útil previsto de la estructura es remota, por otro, los efectos asociados sobre la estructura pueden acarrear importantes daños si no se han tenido en cuenta de forma apropiada. Como además estos efectos están normalmente afectados por un alto grado de incertidumbre, la adopción de decisiones relacionadas con la seguridad estructural en conexión con acciones accidentales es generalmente difícil y propensa a carecer de una base racional. Entre tales acciones, las explosiones de gas son un buen ejemplo. A pesar de la modernización continua de los equipamientos e instalaciones para el suministro de gas en los edificios, estadísticas disponibles de diferentes países muestran que estas explosiones se siguen produciendo con cierta frecuencia. Mientras su potencial de amenaza para la seguridad estructural es objetivamente conocido, la consideración de explosiones de gas en el dimensionado y la evaluación de estructuras de edificación es muy poco frecuente. La baja probabilidad de ocurrencia provoca rechazo a la hora de asignar recursos destinados a la mitigación de los riesgos asociados, que, por consecuencia, a menudo se ignoran o se aceptan conscientemente. Sin embargo, la respuesta a la pregunta de si ?no hacer nada? es justificado no es evidente, puesto que, según el enfoque implícito adoptado en la práctica habitual para la verificación de los requisitos de seguridad estructural, los riegos no se cuantifican ni se establecen los niveles de riesgo aceptables. Ante este trasfondo, el presente estudio se centra en el desarrollo de unos métodos y herramientas para el análisis explícito de los riesgos asociados con las explosiones de gas en edificios residenciales. Se establece un procedimiento para cuantificar los riesgos implícitamente aceptados para las personas, asociados con las estructuras. Este procedimiento está basado en la determinación de las probabilidades de colapso de los elementos resistentes del sistema analizado y de las pérdidas esperadas de vidas humanas en caso de producirse estos fallos. El procedimiento se aplica a un conjunto representativo de estructuras de edificación con elementos de hormigón armado (vigas y pilares), que se obtiene variando los parámetros característicos para su dimensionado dentro de unos límites razonables. Tras la identificación de los escenarios de riesgo más relevantes para estos elementos, dichos escenarios se representan en términos de las funciones de estado límite (FEL). Basado en estas FEL, los elementos estructurales se dimensionan de forma estricta (Ed = Rd) de acuerdo con los requisitos de seguridad estructural que se ajustan a la mejor práctica actual. Las variables básicas que intervienen en la FEL se caracterizan estocásticamente con énfasis en los efectos dinámicos asociados con las elevadas velocidades de carga a las que se someten los elementos en una explosión de gas, entre ellos la contribución de fuerzas de inercia, disipación de energía y la alteración de las propiedades de los materiales.
Internacional
Si
ISBN
Tipo de Tesis
Doctoral
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
26/07/2017
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Ramon Hingorani (CSIC-IETCC)
  • Director: Peter Tanner (CSIC-IETCC)
  • Director: Carlos Zanuy Sanchez (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Ingeniería Estructural
  • Departamento: Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
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