Experimental study of simple and multi-leaf masonry slender elements under compressive stress, loaded parallel to the face

The thin-tile vault is a structural system widely used in the Mediterranean area. The most spectacular development took place through modernist-style buildings designed by architects such as Antonio Gaudí o Luís Domènech and Muntaner among the others. Thin-tile vault, from a morphological standpoint...

Full description

Bibliographic Details
Author: Llorens Sulivera, Joan
Format: doctoral thesis
Publication Date:2020
Country:España
Institution:Consejo General de la Arquitectura Técnica de España (CGATE)
Repository:RIARTE
OAI Identifier:oai:www.riarte.es:20.500.12251/1767
Online Access:http://hdl.handle.net/20.500.12251/1767
http://hdl.handle.net/10803/671027
Access Level:Open access
Keyword:Bóveda tabicada
Resistencia mecánica
Cerámica
Propiedades mecánicas
Modernismo
Cálculo estructural
Resistencia a compresión
Fábrica (Construcción)
Historia de la construcción
Ensayos (propiedades o materiales)
3305.32 Ingeniería de Estructuras
3312.03 Materiales Cerámicos
3312.08 Propiedades de Los Materiales
3312.12 Ensayo de Materiales
3312.09 Resistencia de Materiales
3311.02 Ingeniería de Control
5506.01 Historia de la Arquitectura
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Universidad de Girona. Departamento de Arquitectura e Ingeniería de la Construcción
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description The thin-tile vault is a structural system widely used in the Mediterranean area. The most spectacular development took place through modernist-style buildings designed by architects such as Antonio Gaudí o Luís Domènech and Muntaner among the others. Thin-tile vault, from a morphological standpoint, is made up of one or more leaf of thin-tile lay flat, and joined with plaster or mortar. As a particularity of this arrangement, the load is applied parallel to the face of the thin-tile as opposed to the load-bearing walls masonry, where the load is applied perpendicularly to it. Deepening the knowledge of this type of masonry is the main objective of this thesis. In masonry, normally the compressive strength of the constituent materials is used to analytically establish the compressive strength of the masonry. This thesis, and based on the experimental results on one-, two- , and three-leaf thin-tile specimens, analyse stress-strain law, failure modes, and mechanical properties and compared with those corresponding to different masonries presented in the literature
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As a particularity of this arrangement, the load is applied parallel to the face of the thin-tile as opposed to the load-bearing walls masonry, where the load is applied perpendicularly to it. Deepening the knowledge of this type of masonry is the main objective of this thesis. In masonry, normally the compressive strength of the constituent materials is used to analytically establish the compressive strength of the masonry. This thesis, and based on the experimental results on one-, two- , and three-leaf thin-tile specimens, analyse stress-strain law, failure modes, and mechanical properties and compared with those corresponding to different masonries presented in the literatureLa volta catalana és un sistema estructural àmpliament utilitzat en l'àrea mediterrània. Es a través d'edificis d'estil modernista d’arquitectes com Antoni Gaudí o Lluís Domènech i Muntaner que presenta el seu màxim esplendor. La volta catalana, des d'un vessant morfològica, està constituïda per una combinació d'una o diverses fulles de rajoles col·locades planes, i unides amb guix o morter. Una particularitat d'aquesta fàbrica és l’aplicació de la càrrega paral•lela a la cara de la rajola en contraposició a la fàbrica de rajol de parets on aquesta és aplicada perpendicular. Aprofundir en el coneixement d’aquest tipus de fàbrica es el principal objectiu d’aquesta tesis. En fàbrica, habitualment la determinació analítica de la resistència a compressió es determina a partir dels materials constituents (peça i morter). La tesi, i a partir dels resultats experimentals sobre provetes de fàbrica de rajola d'una, dues i tres fulles, analitza el comportament tensió-deformació, el mode de falla i les propietats mecàniques i els compara amb diferents fàbriques presents en la literaturaLa bóveda tabicada es un sistema estructural ampliamente utilizado en el área mediterránea que, de la mano del arquitecto Rafael Guastavino, dio el salto a los Estados Unidos de América. Aunque existen evidencias del uso de la bóveda tabicada como estructura principal desde el siglo XIV, quizás el despliegue más espectacular se produjo a finales del siglo XIX a través de edificios de estilo modernista diseñados por arquitectos como Antonio Gaudí, Luís Domènech y Muntaner y Luís Muncunill, entre otros. La bóveda tabicada, desde una perspectiva morfológica, está constituida por una combinación de una o varias hojas de rasilla colocadas planas, y unidas con yeso o mortero de cal o cemento. Una particularidad de esta disposición de las rasillas es que la carga es aplicada paralelamente a la cara de la pieza en contraposición a la fábrica de ladrillo de las paredes de carga, que la carga es aplicada perpendicularmente a esta. Desde la perspectiva del comportamiento estructural se han usado principalmente dos modelos a lo largo del siglo XIX: la aproximación basada en el equilibrio y la aproximación basada en la elasticidad o cohesión. La primera concibe la bóveda como una serie de dovelas en equilibrio entre ellas frente a cargas gravitatorias. La segunda analiza la bóveda como un elemento constituido por un único material cohesivo, obtenido a partir de las propiedades de sus materiales constituyentes (rasillas y mortero), homogeneizados a través del proceso de hidratación del material conglomerante (yeso, cal o cemento). Así, la bóveda está sujeta exclusivamente a tensiones de compresión en la aproximación basada en el equilibrio, mientras que la existencia de tensiones de tracción, son consideradas en la aproximación basada en la cohesión. Dos distintas aproximaciones se han usado para analizar la resistencia a compresión de la bóveda: a) a escala de sistema estructural completo. En este caso el recurso ha sido la prueba de carga. La carga se ha aplicado en edificios existentes así como en bóvedas completas en condiciones de laboratorio. b) a escala de componente estructural. Los ensayos de resistencia a compresión, y otros tipos de ensayos, se han realizado en conjunto de probetas. Existe poca evidencia de este tipo de ensayos en la literatura.Determinar la resistencia a compresión a través de ensayos sobre probetas es un procedimiento lento y caro. En obra de fábrica, normalmente se intenta establecer dicha resistencia a partir de las propiedades de los materiales constituyentes (pieza y mortero). Así pues, el principal objetivo de esta tesis es comprobar si las ecuaciones presentes en las normas y en la literatura para distintos tipos de fábrica, pueden ser útiles para predecir la resistencia a compresión de la fábrica de baldosas. Con este objetivo, y a partir de los resultados experimentales sobre probetas de rasillas de una, dos y tres hojas, se analizan el comportamiento tensión-deformación, el modo de fallo y las propiedades mecánicas y se comparan con aquellas correspondientes a distintos tipos de obra de fábrica presentes en la literatura. Después de un análisis minucioso, se extraen las principales conclusiones.Universidad de GironaChamorro Trenado, Miquel ÀngelLlorens Sulivera, MiquelUniversidad de Girona. Departamento de Arquitectura e Ingeniería de la ConstrucciónUniversidad de Girona. Departamento de Arquitectura e Ingeniería de la Construcción2020info:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/20.500.12251/1767http://hdl.handle.net/10803/671027reponame:RIARTEinstname:Consejo General de la Arquitectura Técnica de España (CGATE)Ingléshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.riarte.es:20.500.12251/17672026-06-02T12:44:41Z
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