Análisis de deterioro por fatiga en torones de presfuerzo utilizados en puentes

La presente tesis aborda el estudio del deterioro por fatiga en torones de presfuerzo de 7 alambres sin recubrimiento, que son utilizados tanto en puentes de concreto presforzado como en puentes atirantados. La importancia del estudio del deterioro por fatiga en torones, radica en que éstos son de los componentes estructurales más vulnerables al proceso de deterioro, debido a que los puentes están sometidos a cargas fluctuantes como son: el tránsito de vehículos, los vientos, los sismos, etc. En esta investigación se estudiaron 7 torones, de los cuales 5 fueron sometidos a una prueba de tensión y 2 fueron sometidos a una prueba de fatiga-tensión. El objetivo de las pruebas de fatiga, fue el fomentar el crecimiento de grietas existentes por defectos en el proceso de fabricación o por indentaciones originadas por los sistemas de anclaje. Posteriormente, los dos torones fatigados se llevaron a la ruptura induciéndoles tensión; mediante estas pruebas de tensión, complementadas con estudios de dureza y estudios fractográficos con microscopía óptica y microscopia electrónica, se analizó la fractura que se presenta en cada uno de sus alambres. Finalmente se establece la secuencia de daño para los torones y los modos de ruptura del mismo auxiliándose de mediciones mediante análisis de imagen y el entendimiento del campo de esfuerzos actuante en el torón. Esto último servirá, para que en estudios posteriores, se pueda realizar un modelo de deterioro, el cual servirá para la elaboración de análisis de confiabilidad precisos, que ayuden a tomar decisiones apropiadas para evitar fallas catastróficas en puentes

The aim of this work is the study of fatigue deterioration of prestressed strands of 7 wires without Mcoating, which are used in prestressed concrete bridges as well in cable-stayed bridges. The importance of studying fatigue deteriorated strands relies on the vulnerability of these structural components, since the bridges are subjected to fluctuating loads, such as: vehicular traffic, winds, earthquakes, etc. In this research we studied 7 strands, of which 5 were subjected to a stress test and 2 were subjected to a stress-fatigue test. The purpose of the fatigue tests was to promote the growth of cracks which were originated by the manufacturing process or by indentations originating from the anchoring systems. Subsequently, the two strands with fatigue were stretched until broken; through these stress tests the wires fracture was analyzed, supplemented with studies of hardness and fractographic studies using microscopy. Finally, the sequence of damage to the strands and their modes of rupture were defined using image analysis and a mathematical model for stress. In future studies, this can help make a model of deterioration, which will serve to prepare accurate reliability analysis, in order to make appropriate decisions to prevent catastrophic failures in bridges