ingeniería civil

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - arco, estructuras, historia, ingeniería civil, procedimientos de construcción, Puentes    

Pequeño puente de fábrica sobre el río de Pola de Somiedo (Asturias). (Fotografía Víctor Yepes, 2010).

Seguimos con este post un repaso histórico de los arcos. Como en su día se dijo, este es un “invento diabólico” que revolucionó en su momento el arte de construir. Vamos, pues a seguir con esta labor divulgadora, a sabiendas que nos dejamos muchas cosas por el camino.

Desde la Roma clásica al Renacimiento, los arcos y los estribos se diseñaban con reglas de buena práctica y con criterios geométricos. Los constructores, desconocedores de las nociones de las fuerzas y sus líneas de acción, tuvieron que utilizar reglas en forma de proporciones o bien hacer modelos. Estos criterios empíricos no deberían ser tan absurdos pues, como indica Huerta (1996:18), la prueba es que muchas estructuras construidas en la época “pre-científica” -donde se incluyen todas las catedrales góticas-, fueron concebidas de esta forma.

Los secretos del oficio, guardados celosamente por los gremios y transmitidos oralmente, en un lenguaje hermético y oscurantista, empiezan a difundirse con los tratados de Arquitectura a partir del siglo XVI. Diego de Sagredo (1524), Alberti (1582) o Palladio (1625) encabezan un listado de tratadistas que divulgan el pensamiento arquitectónico renacentista. (más…)

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - ingeniería civil, ingeniería marítima, procedimientos de construcción, puertos    

Cajones flotantes de hormigón en Marín (Pontevedra), ejecutados por Sacyr

Los cajones flotantes constituyen estructuras de grandes dimensiones que por su sección transversal aligerada – multicelular – pueden flotar una vez terminadas. Eso les confiere una gran versatilidad en cuanto a construcción (mediante hormigonado deslizante), transporte flotando y colocación en la obra portuaria, ya sea para muelles, diques u otros. Las infraestructuras típicas que emplean este tipo de cajones son los muelles y otras estructuras de atraque, los diques de abrigo verticales y los diques especiales tipo flotante. Este tipo de estructura flotante es una tipología ampliamente empleada en la construcción de diques en los puertos españoles. Son, sin duda, las mayores piezas prefabricadas de hormigón, con moles que pueden llegar a más de 10.000 m³ de hormigón. (más…)

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - ingeniería civil, proyectos, transporte    

Vía: [Infografía del diario NEGOCIO]

El Canal de Panamá es una vía de navegación entre el mar Caribe y el océano Pacífico que atraviesa el istmo de Panamá en su punto más estrecho. Desde que fue inaugurado el 15 de agosto de 1914, ha tenido un efecto de amplias proporciones al acortar tiempo y distancia de comunicación marítima.

El 24 de abril de 2006, el ex-presidente Martín Torrijos Espino anunció formalmente la propuesta de la Ampliación del Canal de Panamá, mediante la construcción de un tercer juego de esclusas y la ampliación del cauce de navegación. El objetivo de la ampliación del Canal es incrementar la capacidad de Panamá para beneficiarse de la creciente demanda de tráfico. El Canal hoy tiene dos carriles cada uno con su propio juego de esclusas. La propuesta consiste en añadir un tercer carril mediante la construcción de esclusas complejas en cada extremo del Canal. También es parte del programa el ensanche y la profundización de los cauces de navegación existentes del Lago Gatún y de las entradas del mar del Pacífico y del Atlántico así como la profundización del Corte Culebra. Para conectar las esclusas del Pacífico con el Corte Culebra se llevará a cabo la excavación en seco de un nuevo cauce de acceso de 6.1 km de largo.

Os dejo unos vídeos explicativos que espero os gusten.

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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - costes, estructuras, hormigón, ingeniería civil, investigación, Puentes    

El presente artículo presenta una caracterización estadística de una muestra de 87 tableros reales de pasos superiores pretensados de canto constante para carreteras. El objetivo principal es encontrar fórmulas de predimensionamiento con el mínimo número de datos posible que permita mejorar el diseño previo de estas estructuras. Para ello se ha realizado un análisis exploratorio y otro multivariante de las variables geométricas determinantes, de las cuantías de materiales y del coste, tanto para tableros macizos como aligerados. Los modelos de regresión han permitido deducir que el canto y la armadura activa quedan bien explicados por la luz, mientras que la cuantía de hormigón lo es por el canto. La variable que mejor explica (71,3%) el coste por unidad de superficie de tablero en losa maciza es el canto, mientras que en las aligeradas es la luz (51,9%). Las losas macizas son económicas en vanos inferiores a los 19,24 m. La luz principal y los voladizos, junto con la anchura del tablero para el caso de losas macizas, o el aligeramiento interior en el caso de las aligeradas, bastan para predimensionar la losa, con errores razonables en la estimación económica.

Descargar (PDF, 1.08MB)

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - compactación, geotecnia, ingeniería civil, maquinaria, Polimedia, procedimientos de construcción    

La compactación de suelos suele ser uno de los procedimientos constructivos donde las patologías suelen aparecer debido a su mala ejecución. Debido a la multitud de factores que influyen en la compactación, para grandes volúmenes de obra, se aconseja la realización de tramos de prueba, donde se pueden establecer los criterios que, bajo la perspectiva económica, sean óptimos para llegar a la compactación especificada. Los tramos de prueba no suelen estar justificados en el caso de que los materiales sean suficientemente homogéneos y siempre resulta interesante cuando nos encontramos ante yacimientos importantes. En otro caso, no resulta económica su ejecución. Estos tramos de prueba están formados por una cuña, cuyo espesor llega hasta el máximo que se considere para el equipo empleado. A continuación os dejamos un Polimedia donde se recoge una somera explicación a la realización de estos tramos de prueba.

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - hidráulica, ingeniería civil, presas    

Corte transversal de una represa hidroeléctrica

En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.

Podemos clasificar las centrales hidroeléctricas en tres tipos: de embalse, fluyentes o de pasada, y de bombeo:

• En las centrales de embalse el esquema funcional incluye una presa, que intercepta la corriente de agua y permite que se acumule el agua alcanzando la misma una determinada cota o altura. El agua fluye del embalse, por acción de la gravedad, viaja a través de una tubería de descarga hasta las máquinas de la central, donde mediante turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores.
• Las centrales fluyentes o de pasada. Éstas funcionan igual que las centrales hidroeléctricas de embalse pero no tienen capacidad de almacenamiento del agua.
• Las centrales reversibles o de bombeo, constan de dos embalses situados a distintas cotas y sus máquinas tienen la peculiaridad de poder funcionar indistintamente como turbinas y como bombas.  En los momentos en que el sistema eléctrico demanda más electricidad el agua del embalse superior se turbina al embalse inferior generando electricidad. Cuando la demanda de energía eléctrica es baja, el agua es bombeada al embalse superior.

Pero quizás sea mejor ver unos vídeos explicativos sobre el tema. Espero que os gusten.

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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - algoritmo, costes, Docencia, estructuras, hormigón, ingeniería civil, investigación, modelo matemático, optimización, ordenadores, Polimedia, programación    

Es más, ¿es posible que un ordenador sea capaz de diseñar de forma automática estructuras óptimas sin darle ninguna pista o información previa? Estoy convencido que a la vuelta de un par de años, todos los programas comerciales tendrán paquetes de optimización estructural que permitirán reducciones de coste en torno al 5-15% respecto a los programas actuales. Ya os adelanto que esta nueva tecnología va a traer consigo nuevas patologías en las estructuras de hormigón, que con la optimización se parecen más a las estructuras metálicas. Con el tiempo habrá que introducir capítulos o restricciones en las futuras versiones de la EHE o de los Eurocódigos. En este post vamos a continuar comentando aspectos relacionados con la modelización matemática, la optimización combinatoria, las metaheurísticas y los algoritmos.

Toda esta aventura la empezamos en el año 2002, con el primer curso de doctorado sobre optimización heurística en la ingeniería civil, que luego hemos ido ampliando y mejorando en el actual Máster Oficial en Ingeniería del Hormigón. Ya tenemos varias tesis doctorales y artículos científicos al respecto para aquellos de vosotros curiosos o interesados en el tema. Para aquellos que queráis ver algunas aplicaciones concretas, os recomiendo el siguiente capítulo de libro que escribimos sobre la optimización de distintas estructuras con un algoritmo tan simple como la cristalización simulada. Para aquellos otros que tengáis más curiosidad, os dejos algunas publicaciones de nuestro grupo de investigación en el apartado de referencias.

Os paso, para abrir boca, una forma sencilla de optimizar a través de este Polimedia. Espero que os guste.

Referencias: (más…)

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - estructuras, historia, hormigón, ingeniería civil, materiales    

La ingeniería civil no podría entenderse sin su relación con los materiales de construcción. Históricamente, el desarrollo y la evolución de las sociedades ha estado relacionada con la capacidad de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Los materiales de construcción han  servido al hombre para mejorar su calidad de vida o simplemente para subsistir, y junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su condición. Los prehistoriadores han encontrado útil clasificar las primeras civilizaciones a partir de algunos materiales usados: Edad de Piedra, Edad del Cobre, Edad de Bronce, Edad del Hierro. Esta última secuencia parece universal en todas las áreas, ya el uso del hierro requiere una tecnología más compleja que la asociada a la producción de bronce, que a su vez requiere mayor tecnificación que el uso de la piedra.  A lo largo de la historia se han ido empleando distintos materiales en su construcción, evolucionando estos hasta la utilización actualmente de materiales compuestos formados por fibras de materiales muy resistentes. Madera, piedra, hierro, hormigón, ladrillo y aluminio han sido los materiales utilizados con más frecuencia en la construcción de todo tipo de estructuras. Actualmente se prueban nuevos materiales para construir puentes con mayor resistencia específica que el acero. Son los denominados materiales compuestos, formados por fibras unidas con una matriz de resina y que se vienen utilizando desde hace años en diversos tipos de industrias (aeroespacial, aeronáutica, automóvil, etc.).

En la tabla que os dejo a continuación, (más…)

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - edificación, estructuras, ingeniería civil, proyectos    

Comparativa de los rascacielos más altos del mundo. En rojo aquellos que se encuentran en construcción (la construcción del Chicago Spire se encuentra actualmente en suspenso).

La construcción de rascacielos siempre ha sido una aventura y un mito para el ser humano. Es la metáfora más parecida al espírito de inmortalidad aspirada por los humanos, capaz de superar cualquier dificultad para alcanzar el cielo, el infinito. Las catedrales podrían ser los siguientes edificios, tras la mítica torre de Balbel, capaces de alcanzar dicha espiritualidad. La siguiente obsesión quizá fue la Torre Eiffel, diseñada por un ingeniero, y que no fue muy entendida por la academia del momento, aunque sí por los parisinos.

Los actuales rascacielos, creados en Chicago (Estados Unidos), y perfeccionados en Nueva York,  constituyen una auténtica revolución urbana, símbolo de modernidad. El elemento principal que permitió el desarrollo de los rascacielos fue el ascensor, si bien otros avances técnicos  como el acero, el hormigón armado, el vidrio, y la bomba hidráulica hicieron posible el aumento progresivo en altura.

Antes del siglo XIX los edificios de más de seis plantas eran muy escasos y muy poco prácticos, por lo que se puede decir que son estructuras propias del siglo XX y con una gran proyección en el futuro en las ciudades verticales. Ver, por ejemplo, el proyecto Kingdom Tower, en Jeddah, Arabia Saudí, ya iniciado y que tendrá una altura de unos 1000 m, o bien la Torre Biónica, con 1228 metros de altura, 300 pisos y con una capacidad para albergar a 100.000 personas. Más datos y gráficos sobre rascacielos, por altura, por región, por tipo o por funcionalidad pueden consultarse en el informe de CTBUH.

Para abundar más sobre el tema, os dejo un magnífico vídeo del arquitecto Enrique Álvarez-Sala, coautor de la Torre SyV de Madrid, que nos guía en la visita a la Exposición “Torres y Rascacielos: De Babel a Dubái”. Espero que os guste.

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Este es el paradigma de las obras: siempre existen personas mayores, normalmente jubilados, que desde la valla se pasan todo el día, día tras día, hasta acabar la obra, observando y criticando lo que ven y se hace. Si nuestros alumnos tuviesen el tiempo suficiente de ver una obra completa y se les comentara día a día los errores y las bondades de lo que allí ocurre, la experiencia conseguida sería magnífica.

Por ello, para asignaturas como “Procedimientos de Construcción”, muchas veces las explicaciones en clase serían insuficientes sin la experiencia de la visualización de las obras. Para ello nuestros alumnos tienen un trabajo de curso sobre la observación de una obra en concreto y su informe final. Aunque con la crisis actual, el tema se complica cada vez más.

Para hablar de este tema de las “vallas”, os dejo una charla de Juan José Rosas, ingeniero de caminos experto en geotecnica, que a través de su blog “Geojuanjo” nos deja periódicamente información y curiosidades sobre su especialidad. Os recomiendo que veáis este vídeo donde habla de la “observación” de las obras. Si no tenenos una “valla” cerca, lo mejor es Youtube, que es la “valla universal”.