UPV



julio 2018


Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - cemento, estructuras, hormig贸n, ingenier铆a mar铆tima    

http://www.ohlinnovacion.com/soluciones-tecnologicas-innovadoras/cubipod/

La gran cantidad de obras mar铆timas que se realizan han obligado a realizar numerosos estudios sobre el comportamiento de los hormigones sometidos a la acci贸n del agua del mar. El hormig贸n, como material heterog茅neo que es, presenta propiedades que var铆an de las caracter铆sticas de sus componentes, de sus cantidades, de la forma de poner dicho hormig贸n en obra, del curado y conservaci贸n, del medio donde va a estar trabajando, entre otras.

En efecto, el agua de mar provoca un proceso muy complejo sobre el hormig贸n en el que intervienen gran n煤mero de par谩metros mec谩nicos, f铆sicos, qu铆micos, biol贸gicos y atmosf茅ricos. Sin embargo, la agresividad qu铆mica de los componentes del agua marina sobre los productos de hidrataci贸n del cemento, en especial el hidr贸xido de magnesio (Mg(OH)2) y el sulfato c谩lcico (CaSO4), provocan expansiones debidas a la reacci贸n 谩lcali-谩rido,聽si hay 谩rido reactivo, a la presi贸n de cristalizaci贸n de sales en el hormig贸n, a la acci贸n del hielo en climas fr铆os, a la corrosi贸n de las armaduras y a la erosi贸n f铆sica debida al oleaje. Estas acciones aumentan la permeabilidad del hormig贸n, lo que retroalimenta el proceso. Son los iones sulfato del interior de la matriz los que reaccionan con el monosulfatoaluminato produciendo estringita, que es la responsable de la expansi贸n y la rotura. Con todo,聽el agua de mar es menos agresiva para el hormig贸n que cada una de las soluciones que la componen individualmente debido a que el comportamiento expansivo asociado con formaci贸n de estringita est谩 inhibido por la presencia de cloruros聽y facilita su solubilidad. Adem谩s, el CO2 disuelto en el agua carbonata gradualmente al hormig贸n, formando una capa superficial de carbonato c谩lcico que act煤a como protector frente al ataque del hidr贸xido de magnesio y del sulfato c谩lcico los cuales terminan colmatando los poros restantes.

Lo anteriormente expuesto indica que, en un hormig贸n de razonable calidad, no suele ser un serio problema el ataque qu铆mico por el agua de mar. El par谩metro esencial que determina el buen comportamiento de un hormig贸n es su compacidad y la morfolog铆a de sus poros. Por tanto, aunque el agua de mar podr铆a considerarse como poco agresiva respecto de los hormigones, el ambiente marino, por s铆 mismo, resulta fuertemente agresivo. En efecto, el ataque qu铆mico del agua de mar depende de si el hormig贸n se encuentra sumergido total o parcialmente. Si est谩 totalmente sumergido, tienen lugar fundamentalmente los procesos qu铆micos. En la zona de oscilaci贸n, act煤an los ataques qu铆micos con otras acciones f铆sicas como cristalizaciones de sales, heladas, etc. En la zona no sumergida, pero cercana al agua, 茅sta sube por capilaridad y arrastra sales que pueden cristalizar dando lugar a expansiones. Adem谩s, los cloruros del agua marina (MgCl2) solubilizan el hidr贸xido de calcio (Ca(OH)2) (portlandita) que se ha formado durante el fraguado y endurecimiento del cemento, formando cloruro de calcio e hidr贸xido de magnesio.

http://blog.hidrodemolicion.com/2013/02/corrosion-del-hormigon-en-ambiente.html

El tema se complica cuando tratamos con hormig贸n armado. Efectivamente, los cloruros (incluso los bromuros) presentes en el agua marina atacan a las armaduras. Los iones cloruro penetran por difusi贸n por los poros del hormig贸n y llegan a las armaduras, donde forman un electrolito conductor que rompe su capa pasivante y se produce la oxidaci贸n llamada de “picadura”. Es por ello, que en las estructuras de hormig贸n armado situadas en ambiente marino, resulta fundamental respetar los recubrimientos recomendados para evitar la corrosi贸n descrita.

Os dejo a continuaci贸n una gu铆a t茅cnica de IECA donde se describe con mayor detalle el comportamiento del hormig贸n en ambiente marino.

Descargar (PDF, 4.78MB)

26 julio, 2018
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Docencia, hormig贸n, medios auxiliares, MOOC    

Imagen: AFECI (Asociaci贸n de Fabricantes de Encofrados y Cimbras). http://www.afeci.es/

Una vez finalizada la primera edici贸n del curso MOOC sobre cimbras y encofrados, algunos alumnos me han solicitado que re煤na toda la documentaci贸n y enlaces de inter茅s al respecto. Es por ello que os dejo a continuaci贸n una lista que, probablemente, ir茅 ampliando sucesivamente. Por cierto, al final m谩s de 1000 alumnos se inscribieron en este primer curso gratuito y masivo. El objetivo era un curso divulgativo que llegase al m谩ximo n煤mero de perfiles diferentes. Estamos preparando ya una segunda edici贸n MOOC similar para aquellos que no pudieron hacer la primera versi贸n y un curso de 30 horas donde, adem谩s se incluyan problemas y casos pr谩cticos y permita un certificado oficial del Centro de Formaci贸n de Posgrado de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia (muchos alumnos necesitan, a parte de los conocimientos, un certificado acad茅mico). Ya os ir茅 contando este proyecto, que seguramente se pondr谩 en marcha en el 煤ltimo trimestre de este a帽o.

Enlaces y documentos de inter茅s:

Estudios de apuntalamiento: De la teor铆a a la pr谩ctica. Jornada divulgativa (2018). Seguridad en fase de estructuras. (enlace)

Sistemas de encofrado: an谩lisis de soluciones t茅cnicas y recomendaciones de buenas pr谩cticas preventivas.聽Fundaci贸n Agust铆n de Betancourt (2011), Comunidad de Madrid, 130 pp. (enlace)

Estudio de las condiciones de trabajo en encofrado, hormigonado y desencofrado.聽Fern谩ndez, R.; Honrado, C. (2010), Junta de Castilla y Le贸n, 68 pp. (enlace)

Gu铆a informativa sobre encofrados y cimbras. AFECI. (enlace)

Gu铆a pr谩ctica de encofrados.聽OSALAN (2007), Instituto Vasco de Seguridad y Salud Laborales, 200 pp. (enlace)

Colecci贸n de Legislaci贸n en materia de Prevenci贸n de Riesgos Laborales.聽INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo.聽(enlace)

REAL DECRETO 2177/2004, de 12 de noviembre, por el que se modifica el Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las聽disposiciones m铆nimas de seguridad y salud para la utilizaci贸n por los trabajadores de los equipos de trabajo, en materia de trabajos temporales en altura.聽BOE n潞 274 13-11-2004.聽(enlace)

Orden FOM/3818/2007, de 10 de diciembre, por la que se dictan instrucciones complementarias para la utilizaci贸n de elementos auxiliares de obra en la construcci贸n de puentes de carretera.(enlace) BOE N潞 310 27-12-2007

Soluciones completas de encofrado t煤nel. T煤neles y encofrados.聽(enlace)

Encofrado vertical. Sistemas trepantes (I). Notas t茅cnicas de prevenci贸n. INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (2009). (enlace)

Encofrado vertical. Muros a dos caras, pilares, muros a una cara (II).聽Notas t茅cnicas de prevenci贸n. INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (2009).聽 (enlace)

Encofrado horizontal: protecciones colectivas (I).聽Notas t茅cnicas de prevenci贸n. INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (2008). (enlace)

Encofrado horizontal: protecciones colectivas (II).聽Notas t茅cnicas de prevenci贸n. INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (2008).聽 (enlace)

Cimbras montadas con elementos prefabricados (I): normas constructivas.聽Notas t茅cnicas de prevenci贸n. INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (2016). (enlace)

Cimbras montadas con elementos prefabricados (II): normas constructivas.聽Notas t茅cnicas de prevenci贸n. INSHT, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (2016). (enlace)

Norma UNE 180 201: Encofrados. Dise帽o general, requisitos de comportamiento y verificaciones. AENOR (2016). (enlace)

Norma UNE-EN 12812: Cimbras. Requisitos de comportamiento y dise帽o general. AENOR (2008). (enlace)

Norma UNE 76501: Estructuras auxiliares y desmontables. Clasificaci贸n y definici贸n. AENOR (1987).

Norma UNE-EN 1065: Puntales telesc贸picos regulables de acero. Especificaciones del producto, dise帽o y evaluaci贸n por c谩lculos y ensayos. AENOR (1999).

Norma UNE-EN 16031: Puntales telesc贸picos regulables de aluminio. Especificaciones del producto, dise帽o y evaluaci贸n por c谩lculos y ensayos. AENOR (2013).

Bibliograf铆a:

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25 julio, 2018
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Docencia, MOOC, Polimedia, procedimientos de construcci贸n, universidad    

El viernes pasado recog铆 en el Paraninfo de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, uno de los premios de Docencia en Red correspondientes a la convocatoria 2017/2018. Pero, 驴qu茅 es la Docencia en Red? Para trabajar en la mejora del rendimiento acad茅mico de los estudiantes, la UPV ha definido una l铆nea de acci贸n de intensificaci贸n del uso de las nuevas tecnolog铆as de la informaci贸n y las comunicaciones en la docencia. En este contexto, el Plan DOCENCIA EN RED, tiene como objetivo es incentivar en el profesorado la elaboraci贸n de materiales educativos reutilizables en formato digital.

Los materiales educativos se elaboran en formato digital, de forma que puedan ser almacenados en bases de datos, distribuidos a trav茅s de la red y accesibles desde cualquier navegador est谩ndar. Los objetos de aprendizaje elaborados se incluyen en el repositorio institucional de la UPV (RiuNet).

En particular, este a帽o hice una serie de v铆deos educativos relacionados con las cimbras autolanzables. Este material ha formado parte del curso MOOC sobre cimbras y encofrados, que ha tenido m谩s de 1000 alumnos inscritos y que en septiembre volver谩 a repetirse su edici贸n.

23 julio, 2018
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ingenier铆a civil, investigaci贸n, optimizaci贸n    

Tal y como os coment茅 en un post anterior, un grupo de profesores decidimos lanzar un n煤mero especial sobre optimizaci贸n avanzada en la revista Advances in Civil Engineering (indexada en el JCR). El enlace, en abierto, al contenido de este n煤mero especial lo pod茅is ver aqu铆:聽https://www.hindawi.com/journals/ace/si/893072/

Adem谩s, os dejo la presentaci贸n del n煤mero especial:

Descargar (PDF, 1.27MB)

El n煤mero completo lo ten茅is tambi茅n aqu铆:

Descargar (PDF, 15.64MB)

20 julio, 2018
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - arco, estructuras, historia, ingenier铆a civil, Puentes    

Puente de Hradeck, en Liubliana (Eslovenia). Imagen: V. Yepes (2018)

Con motivo de la Conferencia Internacional HPSM/OPTI 2018, que tuvo lugar en Liubliana (Eslovenia), tuve la oportunidad de visitar la ciudad y sus puentes. Me llam贸 la atenci贸n el puente de Hradeck.

Se trata de uno de los pocos puentes de hierro fundido que sobrevive en Europa. El primer puente de este tipo, el de Coalbrookdale聽(Inglaterra), se construy贸 entre 1777 y 1779. Este puente, construido despu茅s, se inaugur贸 el 18 de octubre de 1867, aunque a lo largo de los a帽os se ha cambiado hasta dos veces de su posici贸n original. Este puente, que sustituy贸 al antiguo Puente de Zapatero de madera, presenta una longitud total de 30,8 m y un ancho de 6,42 m. Su proyectista fue Johann Hermann. El puente est谩 compuesto de elementos prefabricados de perfil triangular, que se transportaron a Liubliana y se conectaron en obra con tornillos. En el a帽o 2011 se traslad贸 el puente a su ubicaci贸n actual, siendo su uso actual s贸lo para peatones y ciclistas.

Os dejo un v铆deo sobre el puente, que espero que os guste.

 

19 julio, 2018
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - algoritmo, costes, estructuras, hormig贸n, optimizaci贸n, Puentes    

Os dejo a continuaci贸n, en abierto, un estudio param茅trico que hemos realizado sobre pasarelas de hormig贸n postesado de secci贸n en caj贸n. Espero que os sea de inter茅s.

Referencia:

YEPES, V.; P脡REZ-L脫PEZ, E.; ALCAL脕, J.; GARC脥A-SEGURA, T. (2018).聽Parametric study of concrete box-girder footbridges.Journal of Construction Engineering, Management & Innovation,聽1(2):67-74. doi:10.31462/jcemi.2018.01067074

ABSTRACT:

This paper presents a study of the parametric variability of post-tensioned concrete box-girder pedestrian bridges. SAMO2 algorithm is used for the parametric study. This algorithm combines SA with a mutation operator, to find the economic solutions. A span-length parametric study analyzes the characteristics for the best design of a three-span deck in which the main span ranges from 30 to 60 m. The depth and the number of strands were adjusted according to span length, while the thickness of the slabs presented the same optimum values in all cases. Results show that the amount of steel and volume of concrete per square meter of deck shows a good correlation with the main span length. This study demonstrates that by increasing the main span length by one meter, the total cost per square meter of the deck increases by 6.38 euros on average. Thus, this paper shows the relationship between the span length and geometrical and steel variables to produce and build a cost-efficient pedestrian bridge.

KEYWORDS:

Structural optimization; Post-tensioned concrete; Box-girder bridge; Pedestrian bridge

Descargar (PDF, 235KB)

17 julio, 2018
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ciclo de vida, Puentes, seguridad, sostenibilidad, toma de decisiones    

Colapso puente en Cerde帽a. https://pxhere.com/es/photo/600583

En art铆culos anteriores ya hemos mencionado la necesidad de aumentar progresivamente los fondos para el mantenimiento y conservaci贸n de las infraestructuras. Estos fondos deben aplicarse de una manera eficiente, buscando la toma de decisiones basadas en los aspectos t茅cnicos y econ贸micos, teniendo tambi茅n en cuenta los factores sociales y ambientales. Aqu铆 vamos a prestar especial atenci贸n a los puentes.

La gesti贸n de puentes se define, por tanto, como el conjunto de acciones a llevar a cabo para garantizar la seguridad y calidad de servicio de las estructuras gestionadas y optimizar el uso de recursos disponibles. No obstante, esta gesti贸n no debe limitarse a la fase de servicio del puente, y debe establecerse tan pronto como sea posible, preferiblemente en la fase de dise帽o, proyecto y ejecuci贸n.

Los sistemas de gesti贸n de puentes, seg煤n se puede extraer de las aplicaciones desarrolladas en los diferentes pa铆ses que ya los tienen implementados, se plantean como herramientas cada vez m谩s desarrolladas como resultado de la evoluci贸n de las computadoras y su capacidad de procesamiento. Generalmente presentan una estructura modular, con una serie de elementos comunes, que forman los siguientes m贸dulos b谩sicos:

  • Inventario
  • Inspecci贸n y evaluaci贸n
  • Apoyo a las decisiones y la gesti贸n. Matrices de decisi贸n
  • Cat谩logo de da帽os

Componentes de un sistema de gesti贸n de puentes (Austroads, 2002)

Estos sistemas deben ayudar al gestor a tomar decisiones basadas en la informaci贸n recopilada durante las inspecciones y determinaci贸n de la condici贸n de los puentes, simulando varios escenarios de acci贸n para poder predecir el nivel de conservaci贸n futuro de cada elemento y optimizar los recursos econ贸micos para realizar acciones que prolonguen la vida 煤til de los puentes de la red y mantengan un nivel de servicio adecuado. En la siguiente figura se muestra esquem谩ticamente el planteamiento conceptual de los efectos de la aplicaci贸n de estrategias de conservaci贸n en mantenimiento, frente a pol铆ticas de no inversi贸n:

Concepto de vida 煤til y su gesti贸n. Le贸n Gonz谩lez (2008)

Los modelos de evoluci贸n del deterioro futuro de elementos plantean una previsi贸n de la degradaci贸n, bas谩ndose en diferentes teor铆as probabil铆sticas. Hay modelos deterministas, modelos seg煤n evoluci贸n planificada de da帽os o probabil铆stico, basado en el estado actual del elemento y probabilidad de una tasa predeterminada de deterioro en el tiempo y modelos de valoraci贸n de costes que tienen en cuenta un an谩lisis econ贸mico a lo largo del ciclo de vida de los puentes gestionados.

Los sistemas de gesti贸n de puentes deben aportar criterios objetivos para determinar en qu茅 momento compensa tomar la decisi贸n de llevar a cabo medidas de conservaci贸n, teniendo en cuenta los beneficios de la inversi贸n y los riesgos de que los deterioros puedan crecer con el tiempo y suponer costes de reparaci贸n mucho m谩s elevados.

Esquema de funcionamiento del sistema de gesti贸n de puentes (Ministerio de Fomento, 2012)

 

Por tanto, aunque no es tarea sencilla, pues siempre hay un cierto condicionamiento del contexto econ贸mico por el que pueda atravesar la administraci贸n gestora, que pudiera tener que restringir el gasto por debajo de l铆mites que garantizasen la optimizaci贸n de las labores de gesti贸n, se proponen las siguientes etapas generales descritas en diferentes metodolog铆as de sistemas de gesti贸n de puentes:

1潞. Definici贸n de los elementos est谩ndar en un puente

2潞. Inventario y creaci贸n de una base de datos de puentes y elementos existentes.

3潞. La identificaci贸n mediante labores de inspecci贸n de puentes de las anomal铆as de cada elemento y el desarrollo modelos para predecir el futuro deterioro.

4潞. Desarrollo de acciones de conservaci贸n y mantenimiento para cada conjunto de elementos y cada una de las tipolog铆as de anomal铆a detectadas.

5潞. Desarrollo de modelos de optimizaci贸n y toma de decisiones.

En general, existe un avance importante, llevado a cabo en los 煤ltimos a帽os en pa铆ses desarrollados, en lo que a las etapas de inventariado y creaci贸n de bases de datos se refiere, existiendo lagunas y l铆neas de acci贸n pendientes en lo que se refiere a las etapas finales de implementaci贸n de sistemas de gesti贸n (modelos de predicci贸n y toma de decisiones), siendo esta 煤ltima la l铆nea de investigaci贸n que ayudar谩 a la optimizaci贸n de los recursos disponibles, como culminaci贸n del desarrollo de la t茅cnica en cuanto a gesti贸n, conservaci贸n y聽mantenimiento de los puentes.

En las referencias os dejo algunos art铆culos de nuestro grupo de investigaci贸n relacionada con la gesti贸n de los puentes a lo largo de su ciclo de vida, con la optimizaci贸n multiobjetivo y la toma de decisi贸n multicriterio.

Referencias:

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GARC脥A-SEGURA, T.; YEPES, V.; FRANGOPOL, D.M.; YANG, D.Y. (2017).聽Lifetime Reliability-Based Optimization of Post-Tensioned Box-Girder Bridges.Engineering Structures,聽145:381-391. DOI:10.1016/j.engstruct.2017.05.013聽OPEN ACCESS

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2 julio, 2018
 

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