Mes: febrero 2016

La programación lineal y el método Simplex en el ámbito del hormigón

La programación lineal es un procedimiento o algoritmo matemático mediante el cual se resuelve un problema indeterminado, formulado mediante un sistema de inecuaciones lineales, optimizando la función objetivo, también lineal. Consiste en optimizar (minimizar o maximizar) una función lineal, denominada función objetivo, de modo que las variables de dicha función estén sujetas a una serie de restricciones que expresamos mediante un sistema de inecuaciones lineales.

Os dejo un vídeo tutorial en el que se explica la programación lineal y se desarrollan las ideas básicas del método Simplex.

 

 

 

 

 

Existen páginas web, como PHPSimplex, donde puedes resolver en línea problemas sencillos. También puede resolverse este tipo de problemas con las herramientas de MATLAB, como la Optimization Toolbox.

A continuación, os dejo un vídeo en el que se explica cómo resolver un problema de programación lineal en MS Excel 2007. Es importante que aprendáis a utilizar el Solver. Espero que os guste el vídeo.

También os dejo el siguiente enlace del canal FdeT donde podéis aprender más sobre programación lineal: https://www.youtube.com/playlist?list=PL0_FimzlChzLfAeFbjv0S2nnj8fAi82wB

¿Seríais capaces de resolver los siguientes problemas, donde el objetivo es maximizar el beneficio?:

  1. Una empresa produce hormigón con los ingredientes A y B. Cada kilo de ingrediente A cuesta 60 unidades monetarias y contiene 4 unidades de arena fina, 3 unidades de arena gruesa y 5 unidades de grava. Cada kilo de ingrediente B cuesta 100 unidades monetarias y contiene 3 unidades de arena fina, 6 unidades de arena gruesa y 2 unidades de grava. Cada amasada debe contener, por lo menos, 12 unidades de arena fina, 12 unidades de arena gruesa y 10 unidades de grava. Formule un modelo de programación lineal y resuélvalo gráficamente.
  2. Una empresa especializada en la construcción de estructuras de edificios tiene patentes para tres tipos de forjados: F1, F2 y F3. Los beneficios que consigue por metro cuadrado de forjado construido son de 100, 90 y 120 unidades monetarias, respectivamente. Por razones de almacenamiento y financiación, diariamente sólo se dispone de dos toneladas de acero, 200 m³ de hormigón y 8 m³ de madera para encofrados. Maximizar el beneficio a obtener. Las cantidades de acero, hormigón y madera que se necesitan por m² en cada uno de los forjados son:

Tipo de forjado

Materia prima

Cantidad

F1

Acero

0,2 kg/m2

Hormigón

80 dm3/m2

Madera

0,001 m3/m2

F2

Acero

0,25 kg/m2

Hormigón

37,5 dm3/m2

Madera

0,00125 m3/m2

F3

Acero

0,225 kg/m2

Hormigón

35 dm3/m2

Madera

0,0015 m3/m2

El almacenamiento de los componentes del hormigón

http://www.tusa.es/plantas_de_hormigon.html
http://www.tusa.es/plantas_de_hormigon.html

La finalidad del almacenamiento es conservar las propiedades de los constituyentes del hormigón, facilitar su extracción para su producción, así como asegurar su continuidad.

Los áridos se suelen almacenar bien en tolvas o bien en silos compartimentados en torres. Algún tipo de central almacena los áridos directamente en el suelo y, en algunos casos, se observan almacenamientos secundarios de áridos en él. La alimentación de los áridos en las tolvas se realiza bien directamente desde el camión cuando se encuentran semienterradas o bien mediante palas frontales de neumáticos a partir de almacenamientos secundarios. Las torres compartimentadas se alimentan mediante cintas transportadoras o elevadores de cangilones.

Los cementos y las adiciones se almacenan siempre en silos. Los aditivos se almacenan en cisterna, y el agua se almacena en cisterna o depósito, o se suministra directamente de la red.

Durante el almacenamiento, diversas perturbaciones en el estado de los constituyentes pueden provocar efectos perjudiciales en la calidad del hormigón fabricado. Se deben tomar ciertas precauciones para limitar sus influencias negativas (Charonnat, 1999).

El conocimiento de la humedad de los áridos, sobre todo de las arenas, es muy importante para fabricar un hormigón de calidad, con lo que es frecuente la instalación de sondas de humedad en los áridos que nos permiten un seguimiento en continuo en las bocas de descarga, de este parámetro. Este dato influirá en la dosificación en agua.

http://graveravaldefuentes.es/
http://graveravaldefuentes.es/

Una buena medición de la humedad en las arenas requiere una calibración previa de la sonda y una calibración repetida a intervalos regulares. La calibración consiste en relacionar las señales eléctricas con la humedad de las arenas, generalmente mediante el secado de muestras de arena en laboratorio. En el contexto de una central de fabricación de hormigón preparado, esta operación de medición de la humedad mediante sondas resulta difícil de realizar (Lê 2007), lo que además aumenta considerablemente los tiempos de fabricación y perjudica la productividad.

Os dejo un vídeo con una animación 3D que muestra las instrucciones para el montaje de un silo de cemento.

Referencias:

Charonnat, Y. (1999). Fabrication du béton hydraulique. Technique de l’Ingénieur, traité Construction C2.

Lê, N. D. (2007). Amélioration du béton en production : thèse de doctorat du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Nantes.

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

Control de ejecución en cimentaciones

El control de la ejecución de una obra es un aspecto fundamental que garantiza la durabilidad y el funcionamiento conforme al proyecto previsto. Un aspecto especialmente importante es el control de la ejecución de las cimentaciones. En este post os dejo información al respecto.

Un enlace muy interesante que trata sobre el control de la ejecución de las cimentaciones superficiales es de Enrique Alario:  http://www.enriquealario.com/ejecucion-de-cimentaciones-superficiales/

Os paso un Polimedia de la profesora Esther Valiente sobre el control de calidad en la ejecución de las cimentaciones. Espero que os guste.

También lo tenéis en inglés:

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:

Curso de Procedimientos de Construcción de cimentaciones y estructuras de contención en obra civil y edificación.

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Precauciones para el montaje de la cimbra de un puente

Cimbra PERI UP Rosett
Cimbra PERI UP Rosett

La cimbra es una estructura provisional que requiere su propio proyecto y cálculo, con especial atención a las hipótesis de carga y a los detalles de diseño y montaje. No son extraños los accidentes, especialmente con las cimbras diáfanas, por no existir un proyecto adecuado. Dicho proyecto y las operaciones de montaje y desmontaje de estos elementos suelen depender de una empresa especializada. Se debe exigir que la cimbra sea estable, especialmente ante el pandeo, y que las deformaciones previstas puedan compensarse con las contraflechas necesarias.

Muchos problemas en las cimbras se deben al punto de encuentro entre las torres y el encofrado, ya que esta transición no está normalizada. El encuentro consta de varios niveles de perfiles o tablones apoyados sobre horquillas que, normalmente, no son solidarias con el husillo que las soporta, lo cual puede provocar inestabilidad si no se monta adecuadamente. Un ejemplo son las cargas excéntricas sobre los husillos, provocadas por la colocación inclinada de los perfiles, originada por la pendiente del tablero, que muchas veces no se consideran en el cálculo. Otra circunstancia no contemplada en los cálculos puede ser el mal reparto de las cargas en las patas de las torres debido a una mala colocación de los perfiles o de los tablones. Todo ello lleva a que se deban adoptar coeficientes de seguridad elevados, normalmente de 2 cuando las condiciones de montaje son muy estrictas, e incluso de 3, tal y como propugna la norma ACI.

Otros aspectos de gran importancia son el arriostramiento horizontal e inclinado de las torres para evitar el pandeo y resistir las cargas horizontales. Además, una cimentación de las torres sobre tablones mal asentados o poco rígidos incrementa significativamente el asiento diferencial y, en consecuencia, el incremento de carga no previsto en alguno de los apoyos.

A continuación, os dejo un vídeo de una cimbra cuajada T-60 y ENKOFORM HMK – ULMA. Espero que os guste la animación.

Referencia:

YEPES, V. (2024). Estructuras auxiliares en la construcción: Andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 408 pp. Ref. 477. ISBN: 978-84-1396-238-2

Curso:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Control de ejecución de muros de contención de hormigón armado

Os paso un Polimedia de la profesora Esther Valiente sobre la ejecución de muros de contención de hormigón armado. Espero que os guste.

También os dejo un vídeo del procedimiento constructivo:

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.

Una nueva forma de instalar infraestructuras en el subsuelo

El día 10 de marzo de 2016, dentro de las actividades organizadas por el 22 Salón Internacional del Agua y del Riego que se celebran en Zaragoza, se desarrollará una jornada técnica denominada «Una nueva forma de instalar infraestructuras en el subsuelo». En dicha jornada tendré ocasión de intervenir con una ponencia sobre Perforación Horizontal Dirigida. La Jornada la organiza la Asociación Ibérica de Tecnología Sin Zanja IBSTT. Os dejo más información por si os interesa.

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