El profesor Nick Buenfeld, del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental del Imperial College nos explica los fundamentos básicos del hormigón como material. Podéis poner subtítulos en inglés si os resulta necesario. Espero que os gusten esta serie de vídeos explicativos.
Os presento a continuación un vídeo de 1 hora del webinar celebrado el 1 de diciembre y organizado por ANDECE y STRUCTURALIA, para, por un lado, presentar la situación actual del mercado, la creciente demanda de construcciones sostenibles y el encaje del prefabricado de hormigón como tecnología puntera y con un gran margen de crecimiento todavía. Espero que os sea de interés.
El descabezado de pilotes consiste en retirar el hormigón para dejar al descubierto la armadura y unir el pilote a su encepado. Esta operación sirve para unir los elementos de la cimentación. La complejidad del proceso de descabezado radica en la retirada del hormigón de forma rápida y limpia, sin dañar la armadura interior.
El descabezado con quebrantadores se realiza de la siguiente manera: se practican unos taladros en el hormigón; dentro de ellos se introducen unos forros de plástico que después se eliminan, y se introduce el quebrantador DARDA, para que, después de descabezarlo, deje sólo las varillas.
Sus principales ventajas son:
A continuación, os dejo un vídeo e información adicional de la empresa ANZEVE para que tengáis más detalles sobre esta operación. Espero que os sea de interés.
Referencia:
YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
Curso:
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
En estos dos vídeos se puede ver cómo se sustituyó un antiguo paso inferior para ferrocarril por otro en Cow Lane (Reading).
El nuevo es un marco que se construyó fuera de su ubicación y luego se empujó hasta su destino final. Espero que os gusten.
En este vídeo podemos ver los últimos 4 días de la construcción de un paso inferior en Reading, en diciembre de 2011.
Los procesos constructivos están sujetos a variabilidad. Las causas que justifican los distintos resultados a veces dependen de factores comunes y otras veces de factores aleatorios. Sin embargo, en las obras, normalmente, se aborda el control de calidad una vez que el producto o la unidad de obra está terminada. Es lo que se conoce como control de producto terminado. Mejor sería abordar el control de calidad del proceso. Herramientas no nos faltan, pero no son habituales en las obras. En este post abordamos el concepto de «capacidad de un proceso» para entender mejor la necesidad del control estadístico antes de contar con un producto terminado.
No siempre una máquina o un proceso es capaz de alcanzar la calidad exigida por un cliente o por otro proceso. Hay que tener esta idea muy clara, pues existe cierta variabilidad debida a causas comunes que solo podrán solucionarse si se cambia la máquina o el proceso, lo cual implica una decisión por parte de la alta dirección. Este aspecto lo hemos explicado en un post anterior.
Después de comprobar que el proceso está bajo control, el siguiente paso es determinar si es un proceso capaz, es decir, si cumple con las especificaciones técnicas deseadas, o, lo que es lo mismo, comprobar si el proceso cumple el objetivo funcional. Se espera que el resultado de un proceso cumpla con los requerimientos o tolerancias establecidos por el cliente. El departamento de ingeniería puede llevar a cabo un estudio de la capacidad del proceso para determinar en qué medida este cumple con las expectativas.
La habilidad de un proceso para cumplir con la especificación puede expresarse con un solo número, el índice de capacidad del proceso o puede calcularse a partir de los gráficos de control. En cualquier caso es necesario tomar las mediciones necesarias para que el departamento de ingeniera tenga la certeza de que el proceso es estable, y que la media y variabilidad de este se pueden calcular con seguridad. El control de proceso estadístico define técnicas para diferenciar adecuadamente entre procesos estables, procesos cuyo promedio se desvía poco a poco y procesos con una variabilidad cada vez mayor. Los índices de capacidad del proceso son significativos únicamente si el proceso es estable (sometido a un control estadístico).
Para aclarar estas ideas, os paso un polimedia explicativo que espero os guste.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
El profesor Tim Ibell, de la Universidad de Bath, explica los fundamentos del hormigón armado.
Os dejo esta serie de vídeos educativos que creo que son de gran interés. Si quieres, puedes poner subtítulos en inglés. Espero que os gusten.
Los paneles de hormigón prefabricado se han usado en las fachadas de los edificios desde los años 50 del siglo XX bajo el impulso de importantes arquitectos como Le Corbusier, Ropius, Aalto y otros. Desde ese momento, los paneles prefabricados de fachada han evolucionado significativamente, con una tendencia hacia unidades cada vez de mayor tamaño y peso. Hoy en día se incorporan a dichas piezas el aislamiento y los acabados interiores y exteriores.
Las mesas basculantes facilitan la prefabricación de estos paneles de hormigón al permitir la basculación y la extracción de las piezas. Esta basculación se realiza mediante cilindros hidráulicos telescópicos. Suelen contar las mesas con una o dos bandas laterales, que pueden ser fijas, abatibles o regulables en altura, según el tipo de panel a fabricar. Las mesas basculantes incorporan un sistema de vibración eléctrico o neumático para compactar el hormigón. También es posible incorporar sistemas de tuberías de calefacción para acelerar el curado del hormigón.
A continuación, os dejo una serie de vídeos en los que el profesor de la Universidad de Cambridge, Chris Burgoyne, nos explica los fundamentos básicos del hormigón pretensado.
Tenéis la opción de poner subtítulos en inglés. Espero que os gusten.
La excavación con microtuneladoras (microtunnelling) y la hinca de tuberías (pipe jacking) surgen de la necesidad de realizar el tendido de tuberías sin la excavación de zanja (trenchless) o la ejecución «sin trinchera». El método consiste en empujar la tubería desde un pozo e ir hincándola en el terreno, mientras un elemento excavador, situado por delante de ella, va abriendo el hueco aprovechando el empuje transmitido por dicha tubería. Este método se emplea para diámetros superiores a 500 mm, aunque puede aplicarse a diámetros de 1200 a 4000 mm. Se denominan microtúneles porque se realizan sin la presencia de operarios dentro de la perforación, controlando la perforadora de forma remota.
El hincado de tuberías de hormigón armado con microtuneladoras es el sistema más empleado. Consta de las siguientes partes principales:
En el primer vídeo que os muestro vamos a ver una hinca de tubería y en los otros dos, microtúneles propiamente dichos. Espero que os gusten. Por cierto, en Youtube podéis activar en algunos casos subtítulos si queréis.
A continuación, os dejo documentación sobre microtúneles, gentileza de la empresa Pedraplus Ingeniería S.L. Espero que os sea de interés.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria para sondeos y perforaciones. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 209. Valencia, 89 pp.
Hoy, 9 de diciembre de 2015, ha tenido lugar la lectura de la tesis doctoral de D. Ángel Rodríguez-Calderita Facundi, titulada «Optimización heurística de forjados de losa postesa», dirigida por Víctor Yepes Piqueras y Julián Alcalá González. La tesis recibió la calificación de «Sobresaliente cum laude» por unanimidad. Presentamos a continuación un breve resumen de la misma.
Resumen
El objetivo fundamental de esta tesis consiste en el desarrollo de un nuevo algoritmo de optimización que permita una mayor eficiencia que otros algoritmos empleados en la optimización de estructuras, así como en la obtención de reglas de diseño a partir de los resultados de la optimización de forjados de losa postesa.
Los forjados son los elementos estructurales que se repiten constantemente en el diseño de los edificios y que, por tanto, requieren de un grado de atención importante. Por ello, su optimización presenta un interés indudable. Los forjados de losa postesa, en particular, suponen una mejora tecnológica respecto a los forjados convencionales y resultan ventajosos en determinados campos de aplicación.
Del análisis de los trabajos de investigación previamente publicados, se ha podido concluir que la optimización de estructuras de hormigón en general y de forjados losa en particular se aborda de forma eficaz mediante el uso de metaheurísticas. El uso de estas técnicas ha demostrado ser ventajoso al permitir considerar todos los elementos que conforman el forjado, otorgando al resultado de la optimización un enfoque muy práctico, pues el proceso da como resultado un forjado completamente definido.
A partir de aquí se han implementado tres algoritmos mono-objetivo basados en otras tantas metaheurísticas: el recocido simulado (SA), la aceptación por umbrales (TA) y el algoritmo del solterón, este último con dos variantes (OBA, OBA1). Estos algoritmos han sido debidamente calibrados para mejorar su desempeño. La comparación entre ellos muestra que funcionan de manera muy similar. El que ha proporcionado los mejores resultados ha sido el TA, con losas entre un 0,5 % y un 1 % más económicas que el resto de los algoritmos. El algoritmo que ha obtenido mejores resultados a continuación es casi siempre el OBA 1, pues mejora al OBA e incluso al TA para parametrizaciones de cálculo de corta duración.
En cualquier caso, el algoritmo TA ha mejorado el coste de una solución de referencia en un 31,63 %. Este ahorro tan significativo se justifica por la reducción de canto, lo que reduce la medición de hormigón, y por tanto de peso, por lo que permite reducir también cuantías de acero. Asimismo, se ha implementado un algoritmo multiobjetivo (SMOSA) que enfrenta dos funciones objetivo que entran en conflicto: el coste económico y la seguridad estructural, evaluada mediante el menor de los factores de seguridad de todos los estados límite examinados. Los resultados indican que un incremento del factor de seguridad envolvente del 5% sobre el mínimo impuesto por las normas conlleva un sobrecoste del 2%, pero esta proporción no es lineal. Para aumentar la seguridad al doble del valor normativo, el coste se incrementa en un 89,54 %.
Con todos estos resultados y analizando los del algoritmo TA, se ha diseñado un nuevo algoritmo de optimización denominado Destrucción puntual más reconstrucción guiada (DP+RG). Se trata de un algoritmo inspirado en los algoritmos de destrucción-reconstrucción, con elementos de los algoritmos de búsqueda en entornos amplios. Se basa en emplear movimientos más sofisticados que dirigen la búsqueda no solo en función de la variación de la función objetivo, sino también de la alteración del cumplimiento de los requisitos estructurales. Aunque se ha aplicado únicamente a este tipo de forjados, es totalmente generalizable a la optimización de cualquier estructura de hormigón.
A pesar del requerimiento de memoria del equipo informático, este algoritmo ha resultado ser entre seis y doce veces más rápido que los algoritmos anteriores. También es más robusto, en el sentido de que las ejecuciones consecutivas del algoritmo proporcionan soluciones con una desviación máxima entre ellas de 0,29 % en el peor de los casos, frente a valores de hasta 12,5 % en el TA. Finalmente, los resultados obtenidos llegan a mejorar el TA entre un 1,1 % y un 2,3 % en promedio.
El forjado optimo desde el punto de vista económico será aquel que tenga un menor canto para la misma resistencia característica de hormigón, el canto ha resultado la variable más determinante de las analizadas lo que justifica que su ajuste se realice centímetro a centímetro y no en escalones de cinco centímetros que suele ser lo habitual.