Categoría: construcción

Un estudio de la UPV permite abaratar costes y reducir el impacto medioambiental en la construcción de túneles subterráneos

Figura 1. Marcos prefabricados en Vilaseca. Cortesía de ANDECE.

Un estudio realizado por investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), pertenecientes al Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH), ofrece una alternativa más económica y sostenible para la construcción con marcos prefabricados de hormigón de infraestructuras de transporte, como túneles subterráneos, edificios y otras estructuras. Sus resultados han sido publicados en la revista Materials.

En su trabajo, enmarcado dentro del proyecto Hydelife, han desarrollado diferentes algoritmos cuya aplicación permite ahorros económicos de hasta un 24% en el coste final de la estructura, disminuyendo los costes asociados con la producción y el transporte de materiales.

Además, según las estimaciones que ha realizado el equipo del ICITECH-UPV, permitiría optimizar el uso de materiales en la estructura y reducir alrededor de un 30% de las emisiones de CO₂ asociadas a la construcción.

“Pensemos una obra lineal donde tengamos, por ejemplo, 1000 metros de un túnel subterráneo que se pueda ejecutar con marcos prefabricados. Además del ahorro económico, en nuestro trabajo, estimamos que la reducción de 1 euro en el coste final de un marco de hormigón armado es equivalente a evitar la emisión de cerca de 2 kg de CO₂”, destaca Víctor Yepes, investigador del Instituto ICITECH de la Universitat Politècnica de València.

Así, este estudio presenta una alternativa sostenible y eficiente en términos de recursos para los marcos tradicionales de hormigón armado in situ.

“Nuestro objetivo era ampliar el conocimiento sobre la tipología estructural de marcos prefabricados articulados de hormigón y su empleo como sustituto de los marcos tradicionales de hormigón armado colado in situ. Y los resultados que hemos obtenido constatan su enorme potencial para grandes infraestructuras. El estudio es de especial interés para ámbitos como la ingeniería civil y arquitectura y, sobre todo, para las empresas de prefabricados de hormigón”, concluye Víctor Yepes.

Referencia:

RUIZ-VÉLEZ, A.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2023). Optimal design of sustainable reinforced concrete precast hinged frames. Materials, 16(1):204. DOI:10.3390/ma16010204.

Os paso a continuación la repercusión de esta noticia en algunos medios de prensa.

Marcos prefabricados de hormigón para la construcción, una opción más barata y sostenible

Algoritmos para abaratar costes y reducir el impacto medioambiental al usar marcos prefabricados de hormigón en la construcción

https://24noticias.org/marcos-prefabricados-de-hormigon-alternativa-para-la-construccion/

https://www.levante-emv.com/sostenibilitat/2023/05/25/estudi-upv-revela-com-reduir-87816604.html

Algorithms for cleaner and cheaper construction of underground tunnels

https://www.upv.es/noticias-upv/noticia-14122-mas-sostenible-es.html

https://aplicat.upv.es/exploraupv/ficha-prensa/noticia/14122

https://www.cope.es/actualidad/sociedad/noticias/marcos-prefabricados-hormigon-para-construccion-una-opcion-mas-barata-sostenible-20230521_2719911

https://valenciaplaza.com/marcos-prefabricados-hormigon-construccion-opcion-mas-barata-sostenible

https://noticiasdelaciencia.com/art/46721/algoritmos-para-una-construccion-mas-limpia-y-mas-barata-de-tuneles-subterraneos

Estribos abiertos de puente

Figura 1. Esquema de estribo abierto. Imagen: V. Yepes

Se recomienda utilizar el estribo oculto bajo el terraplén en los puentes tipo paso superior, ya que esto mejora la visibilidad de los conductores que transitan por la vía inferior, lo cual a su vez aumenta la comodidad y la funcionalidad de la infraestructura. Si el estribo permite el paso de tierras a través de él, se considera un estribo abierto; de lo contrario, se clasifica como cerrado. En el caso de puentes con alturas superiores a 4 o 5 m, el uso de un estribo abierto ahorra materiales en comparación con uno cerrado. Estas alturas suelen ser comunes en los pasos superiores de las carreteras.

En esencia, un estribo abierto o falso se compone de un dintel o cargadero que sirve de apoyo para el tablero del puente. Este dintel descansa sobre pantallas o diafragmas que transfieren las cargas a la cimentación. Una característica importante del estribo abierto es que permite el vertido de tierra sobre él, lo cual ayuda a reducir el empuje horizontal ejercido por el terraplén. Para lograr esto, se crea una transición entre la viga cabezal que sostiene el dintel y el suelo de cimentación mediante el empleo de pantallas, pilotes u otros elementos que permiten el paso de la tierra. En esta solución, las pantallas desempeñan un papel crucial al reemplazar en gran medida el muro frontal del estribo cerrado, lo que resulta en un ahorro significativo de hormigón.

Estos estribos suelen estar compuestos por tres elementos principales (ver Figura 1): una viga cabezal que alberga los neoprenos y sirve como soporte y protección del tablero contra las tierras del terraplén; un murete de guarda o tape colocado sobre la viga para evitar la entrada de tierra en la zona de apoyo, con una aleta en cada extremo para mayor protección; dos pantallas que sustentan la viga cabezal o cargadero y permiten el paso del terraplén frente a ellas; y una zapata corrida que distribuye las cargas provenientes de las pantallas hacia el terreno de cimentación. Además, se incluye una losa de transición entre el terraplén y el tablero, la cual se apoya en la viga cabezal. Es frecuente que las alturas totales de los estribos y las tensiones admisibles de cimentación se encuentren en un rango de 6 a 15 m y de 0,2 a 0,5 MPa, respectivamente.

Figura 2. Geometría del estribo abierto: variables y principales parámetros (Luz et al, 2015).

La cantidad de pantallas a utilizar, así como su espesor y altura en la base, dependerán del ancho total del tablero y la altura del estribo. Incluso es posible contar con estribos abiertos que requieran solamente dos pantallas para tableros de aproximadamente 20 m de ancho, aunque en casos de tableros más anchos podrían ser necesarios diafragmas adicionales.

En este tipo de configuración, el dintel o cargadero se construye una vez completado el terraplén y los pilotes. Los pilotes, a su vez, se instalan después de finalizar los terraplenes para reducir en la medida de lo posible las presiones ejercidas por las tierras.

Sin embargo, este tipo de estribo no se considera apropiado para su uso en cauces fluviales debido a que la presencia de agua puede provocar la erosión del talud. Su utilización se limita a cruces de carreteras o vías férreas. Es imprescindible que el desbordamiento de tierras no cause inundaciones en la plataforma de tráfico inferior. Por lo tanto, el estribo debe estar adecuadamente separado de dicha plataforma, lo que implica que el tablero deba tener una longitud mayor.

Referencias:

ARENAS, J.J.; APARICIO, A.C. (1984). Estribos de puente de tramo recto. Santander: Universidad de Cantabria.

DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS (1994). Manual para el proyecto y ejecución de estructuras de suelo reforzado. Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente.

LUZ, A., YEPES, V., GONZÁLEZ-VIDOSA, F., MARTÍ, J. V. (2015). Diseño de estribos abiertos en puentes de carretera obtenidos mediante optimización híbrida de escalada estocástica. Informes de la Construcción, 67(540): e114, doi: http://dx.doi.org/10.3989/ic.14.089.

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.

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Estribos de puente de tierra estabilizada mecánicamente

Figura 1. Estribo de tierra estabilizada mecánicamente. Fuente: http://www.tierra-armada.com/

En situaciones en las que no es factible verter tierra frente al alzado del estribo debido a un terreno con baja capacidad portante, deformable o no se pueden realizar excavaciones, se requiere utilizar técnicas de tierra estabilizada mecánicamente, conocido también como suelo reforzado o bajo el nombre comercial de Tierra Armada®. Estas técnicas también son aplicables en zonas urbanas, donde es necesario evitar el derrame del terraplén y aprovechar las características estéticas que ofrecen este tipo de muros. Consisten en reforzar el material del terraplén mediante pletinas o flejes presentes en las escamas, fabricadas generalmente con materiales galvanizados o de fibra de carbono, que se colocan en el frente del estribo. Estas pletinas absorben eficientemente los empujes horizontales al interactuar con el suelo a través de la fricción.

El muro se complementa con escamas prefabricadas de hormigón, a las cuales se fijan los refuerzos (Figura 1). Estas escamas se entrelazan entre sí, presentando diversas formas, colores y texturas. En el trasdós de estas escamas se alojan armaduras o flejes que contrarrestan el empuje de las tierras mediante el rozamiento. La longitud de las armaduras debe ser igual o mayor a 0,7 veces la altura H del muro. En el caso de estructuras hiperestáticas, que pueden ser muy sensibles a los movimientos del macizo de tierra reforzada, es común separar el apoyo extremo del tablero del muro de tierra reforzada mediante la disposición de lo que podría considerarse como una pila adicional. En la coronación del muro, es posible disponer de un cargadero o durmiente que brinda soporte al tablero. Es frecuente separar el apoyo del tablero del muro mediante la colocación de una pila-estribo ubicada delante de este (Figura 2). La ejecución debe realizarse con cuidado para prevenir patologías, como descensos significativos o abultamiento de la pared exterior, entre otros problemas.

Figura 2. Estribo de tierra estabilizada mecánicamente. Fuente: http://www.tierra-armada.com/

La construcción de este tipo de estribos se caracteriza por ser rápida, sencilla y económica, lo que resulta en ahorros significativos, del orden del 15% al 40%, en comparación con estribos de puente ejecutados mediante sistemas convencionales. No obstante, es fundamental que estos estribos se ejecuten con gran precisión para evitar problemas posteriores como la ruptura de las escamas o desplazamientos.

El cargadero o estribo flotante debe diseñarse de manera que la presión transmitida al macizo de tierra reforzada sea adecuada, evitando una carga excesiva que requiera un alto número de armaduras en los niveles inferiores de escamas. Como referencia, se recomienda dimensionar la planta del durmiente de tal manera que la presión transmitida al lecho no supere los 0,2 MPa.

En el caso de estribos de altura moderada, la distancia mínima requerida entre el borde del durmiente y el paramento es de 10 cm. Por el contrario, para muros de 10 m de altura, dicha distancia no debe ser inferior a 15 cm. Es importante garantizar que el espacio entre el eje de los apoyos del tablero y el borde exterior del paramento no sea inferior a 1 m.

Al considerar las características geométricas de un estribo de tierra estabilizada mecánicamente, es fundamental tener en cuenta varios aspectos clave. Primero, la anchura B del macizo de suelo reforzado, determinada por la longitud de los flejes, debe ser mayor al 70% de H siempre que H sea inferior a 20 m, y mayor al 60 % de H más 2 m en el caso de muros más bajos. Además, la profundidad D del muro en el terreno debe ser de al menos 0,40 m, a menos que esté cimentado sobre un terreno compacto no susceptible a heladas, y generalmente supera el 10 % de H en estribos normales. Asimismo, la presión transmitida por el durmiente debido a las cargas permanentes debe ser inferior a 0,2 MPa, y la distancia entre el eje de los apoyos del tablero y el borde exterior del paramento debe ser de al menos 1 m. Es relevante que el estribo flotante se asiente sobre una capa de suelo tratado con un 3% a 5% de cemento, con un espesor mínimo de 0,50 m. La parte frontal del durmiente debe separarse al menos 10 cm del paramento, y en el caso de estribos con una altura superior a 10 m, se requiere una distancia mínima de 15 cm. Además, el durmiente debe contar con un resguardo mínimo de suelo tratado en su parte trasera de 30 cm.

En algunas ocasiones, se separa la función de contener las tierras de la de soportar el dintel. En este caso, el dintel estará pilotado y se ubicará por delante del muro. Sin embargo, es importante considerar que la carga del muro puede generar rozamientos negativos en los pilotes, lo que podría hacer que trabajen en tracción. Para evitar esta situación, se recomienda construir primero el muro y posteriormente ejecutar el pilotaje del durmiente. Es preferible pilotar lo más tarde posible para permitir que se produzca la mayor parte del asiento del muro antes de su ejecución.

Os dejo algunos vídeos de interés:

También os paso el manual de la Dirección General de Carreteras para el proyecto y ejecución de estructuras de suelo reforzado.

Descargar (PDF, 93.29MB)

Referencias:

DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS (1994). Manual para el proyecto y ejecución de estructuras de suelo reforzado. Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente.

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.

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Gestión de la cadena de suministro en obras

Una cadena de suministro es un sistema integral que crea y entrega un producto o servicio, desde el suministro de materias primas hasta la entrega al usuario final. Abarca el flujo de materiales, productos, información y capital, lo que lo convierte en un área compleja de la cadena de valor de la construcción. El término se originó en la industria manufacturera, pero su esencia se remonta a años atrás. Esta cadena supervisa todos los aspectos del proceso de producción, incluidas las actividades, la comunicación, los recursos y los componentes.

La cadena de suministro es una red complicada de organizaciones colaboradoras que trabajan juntas para proporcionar a los consumidores bienes y servicios. La gestión de la cadena de suministro comenzó en la fabricación con la idea de la entrega «justo a tiempo». El objetivo es reducir el inventario y gestionar las interacciones entre los proveedores y la línea de producción. Al integrar los procesos empresariales, el objetivo es mejorar la estructura y la gestión de la cadena mediante el reconocimiento de la interdependencia. Esto implica gestionar las operaciones y las relaciones en toda la cadena de suministro de manera integral.

El contratista principal es responsable de la empresa constructora y depende de subcontratistas y proveedores para llevar a cabo su ejecución. Una buena comunicación y colaboración entre las partes es crucial para garantizar la productividad. El promotor contrata directamente al contratista principal, quien a su vez se encarga de contratar a sus propios proveedores y subcontratistas. Su principal deber es asegurar la correcta ejecución de todos los contratos.

La subcontratación ofrece una serie de beneficios. En primer lugar, el subcontratista posee habilidades técnicas, de ingeniería y de construcción especializadas, mientras que la empresa constructora contratista generalmente tiene competencias más generalizadas. Además, los servicios subcontratados se pueden proporcionar de manera más rentable, ya que se espera que la empresa subcontratada tenga una mayor productividad en su especialidad o reduzca los gastos generales. Otra ventaja es que la subcontratación ofrece la posibilidad de aumentar la mano de obra a un costo reducido, lo que permite al contratista principal prescindir del personal permanente y gestionar de manera más eficiente los picos temporales de trabajo. Además, la subcontratación permite la utilización de recursos humanos ocasionales para un proyecto específico, sin la necesidad de contratarlos de forma permanente dentro de la empresa. Asimismo, al transferir parte de los riesgos comerciales al subcontratista, los riesgos asociados pueden minimizarse hasta cierto punto. Por último, la subcontratación mejora la capacidad empresarial para entrar en mercados inusuales, ya sea por consideraciones geográficas o por la diversificación de los servicios.

La práctica de subcontratación puede resultar en la pérdida de beneficios, sin embargo, los gerentes de proyectos pueden considerarla rentable debido a la exención de los gastos generales. Sin embargo, este enfoque solo funciona si la fuerza laboral de la empresa se emplea a tiempo completo y es capaz de realizar las tareas subcontratadas.

Las empresas que subcontratan suelen ser más pequeñas y tienen capacidades financieras limitadas. El trabajo in situ puede ser difícil de gestionar debido a la gran cantidad de mano de obra que implica. Las empresas más pequeñas pueden carecer de procedimientos de trabajo establecidos, lo que genera dudas sobre la calidad de su trabajo. Por lo tanto, los contratistas principales deben supervisar de cerca a los subcontratistas para garantizar que se cumplan los requisitos del proyecto.

En la industria de la construcción, es común contratar empresas externas para mano de obra, maquinaria, equipos y materiales. Esta práctica conocida como «contratación externa» puede representar más de las tres cuartas partes de la producción en la actualidad.

Durante la construcción, el contratista principal decide utilizar recursos internos o contratar empresas especializadas. En este último caso, se contrata a subcontratistas y también se les denomina «proveedores» si proporcionan materiales o equipos.

Los subcontratistas se enfrentan a decisiones similares a las de los contratistas principales a la hora de formar una cadena de suministro. La cadena puede tener varios niveles de subcontratación, hasta el cuarto o quinto nivel en algunos países. Los principales contratistas dependen cada vez más de otros participantes de la cadena. En España, la subcontratación tiene un máximo de tres niveles, a excepción de obras excepcionalmente complejas.

Las cadenas de suministro de la construcción presenta una serie de características. En primer lugar, los suministros se canalizan al sitio de construcción para ensamblar los componentes. Es diferente de los sistemas de fabricación convencionales. Por otra parte, la cadena de suministro de la construcción es temporal y requiere reconfiguraciones repetidas. Esta característica lo hace inestable y fragmentado. Además, es una cadena hecha a medida donde cada proyecto genera un nuevo producto. Hay muy poca repetición.

La planificación inadecuada y las medidas improvisadas pueden dañar la eficiencia de la cadena de suministro. Los pedidos tardíos de material generan dudas sobre la demanda entre los proveedores y requieren amplios márgenes de seguridad. Las solicitudes urgentes de material conducen a un almacenamiento in situ prolongado, con el riesgo de que se deteriore y se produzcan problemas de recogida y custodia.

Se recomiendan varias iniciativas pragmáticas para mejorar la cadena de suministro en la construcción. La interfaz entre las actividades de producción in situ y la cadena de suministro se puede ampliar mediante la aplicación de metodologías como la «cadena crítica» o el «último planificador». Es imperativo mejorar la cadena de suministro en sí misma, aunque la naturaleza impredecible de las actividades del desarrollador impide este esfuerzo. La transferencia de actividades del sitio de construcción a la cadena, facilitada por la prefabricación o la industrialización, es otra alternativa, aunque requiere un diseño más meticuloso y podría estar sujeta a cambios. El objetivo es integrar el trabajo con la cadena de suministro, donde el proyecto y el contrato de construcción podrían servir como un primer paso en esta dirección, aunque requiere un nivel de integración más completo.

Os paso algunos vídeos al respecto.

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Evaluación de la capacidad de pensamiento crítico de los estudiantes universitarios en materia de sostenibilidad

Recientemente, hemos tenido el honor de que se publique nuestro artículo en el International Journal of Engineering Education, una revista indexada en el JCR. Nuestro estudio se enfoca en la evaluación de la capacidad de pensamiento crítico de los estudiantes universitarios en relación con la sostenibilidad. El trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigación HYDELIFE que dirijo como investigador principal.

El artículo propone una metodología para evaluar objetivamente las habilidades de pensamiento crítico de los estudiantes universitarios en materia de sostenibilidad a través de estudios de casos que utilizan la técnica del Proceso de Jerarquía Analítica (AHP). La herramienta propuesta permite a los profesores identificar las áreas en las que los estudiantes carecen de una visión clara del problema y adaptar sus planes de estudio en consecuencia. El documento tiene como objetivo cerrar las brechas de conocimiento existentes en la evaluación de las competencias transversales que conducen a perfiles impulsores de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Las implicaciones prácticas de este trabajo son las siguientes:

  • Los profesores pueden emplear la metodología propuesta para evaluar las habilidades de pensamiento crítico de sus alumnos en cursos relacionados con la sostenibilidad.
  • La herramienta puede ayudar a los profesores a identificar las áreas en las que los estudiantes carecen de una visión clara del problema y a adaptar sus planes de estudio en consecuencia.
  • La metodología propuesta se puede personalizar para cada disciplina universitaria para motivar a los estudiantes a través de estudios de casos reales y fomentar el pensamiento crítico y las habilidades analíticas desde el punto de vista de la sostenibilidad.
  • La metodología propuesta puede ayudar a cerrar las brechas de conocimiento existentes en la evaluación de las competencias transversales que conducen a perfiles impulsores de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

El artículo presenta los resultados de una encuesta realizada utilizando la metodología propuesta para evaluar las habilidades de pensamiento crítico de los estudiantes universitarios en materia de sostenibilidad a través de estudios de casos que utilizan la técnica del Proceso de Jerarquía Analítica (AHP). Se muestra la caracterización estadística de las respuestas dadas por los estudiantes, proporcionando el valor medio, la desviación estándar y los percentiles 5 y 95 de los juicios, medidos en términos de la escala fundamental extendida de Saaty. También se muestra la relevancia promedio asignada a cada criterio debido a esta encuesta. Estos valores de relevancia se obtienen de la metodología de toma de decisiones descrita anteriormente.

El artículo propone una metodología novedosa para evaluar la adquisición de habilidades de pensamiento crítico en materia de sostenibilidad por parte de los estudiantes universitarios. La metodología propuesta se basa en estudios de casos prácticos personalizados para cada disciplina universitaria, con el objetivo de motivar a los estudiantes a través de estudios de casos reales, así como fomentar el pensamiento crítico y las habilidades analíticas, todo ello desde el punto de vista de la sostenibilidad. La herramienta propuesta permite saber, a través de la coherencia de las respuestas de los estudiantes, en qué medida el estudiante ha desarrollado su capacidad de pensamiento crítico para enfrentar problemas de diseño sostenible. El artículo concluye que la metodología propuesta es útil para que los profesores adapten eficazmente sus planes de estudio de acuerdo con los conocimientos de sus alumnos.

ABSTRACT:

Construction-related enterprises are acknowledged as one of the key actors responsible for shifting society toward the sustainable future claimed by the recently established Sustainable Development Goals. However, university curricula need to emphasize guaranteeing the acquisition of transversal competencies that are essential for the future management professionals required by this new challenge. Consistent and critical thinking is considered a fundamental skill for education in sustainability. To date, no studies have presented an objective measure of the level of acquisition of such transverse skills in university curricula. This study provides an analytical tool to that end, based on the multi-criteria decision-making technique Analytic Hierarchy Process (AHP). Through sustainability-oriented case studies, students are faced with real managerial decision-making problems. The proposed method allows for the analytic quantification of the consistency of their responses. Such consistency is representative of their critical thinking skills. The proposed tool allows teachers not only to find the consistency of their students’ responses but also to understand in which areas of sustainability students lack a clear vision of the problem. This tool is therefore useful for teachers to effectively adapt their syllabi according to their students’ knowledge.

KEYWORDS:

Sustainable education; transversal competence; critical thinking; management; consistency

REFERENCE:

NAVARRO, I.J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2023). Evaluation of Higher Education Students’ Critical Thinking Skills on Sustainability. International Journal of Engineering Education, 39(3):592-603.

Os paso el artículo, que está publicado en abierto. Espero que os sea de interés.

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Recomendaciones para la distribución de las instalaciones de obra

Figura 1. Vista aérea de septiembre de 2017 de las obras del estadio de Los Ángeles en Hollywood Park. https://commons.wikimedia.org/

Las instalaciones temporales son elementos colocados durante una obra para garantizar la seguridad y eficiencia de los trabajos. Al finalizar, se retiran. Es crucial realizar un estudio previo para evitar retrasos y problemas, como acceso dificultoso o falta de infraestructuras.

Las instalaciones temporales deben cumplir con la normativa vigente y pueden incluir vallas de obra para protección, instalaciones auxiliares con baños portátiles, áreas de descanso y espacios de primeros auxilios. La señalización es relevante para informar sobre los peligros y prevenir accidentes. Estas instalaciones deben ser adecuadas al tamaño y tipo de obra, y es importante que los trabajadores estén debidamente informados y capacitados. La presencia de señales es tan valiosa como la formación de los trabajadores.

La distribución eficiente y segura de las instalaciones de obra es de vital importancia. Para lograr este objetivo, se recomienda una adecuada planificación, pues optimizará el flujo de trabajo y garantizará un entorno seguro.

En general, cuando se dispone de espacio suficiente, se pueden considerar las siguientes recomendaciones para la distribución de las instalaciones de obra que facilite su gestión eficiente:

a) Las oficinas de obra deben situarse en zonas elevadas para tener una vista panorámica de la entrada y salida de la obra.

b) Los vestuarios y barracones para el personal obrero deben ubicarse fuera de la zona de trabajo, preferiblemente fuera de la vista de los tajos.

c) Los almacenes y talleres también deben estar alejados del área de trabajo para no obstaculizar la llegada y salida de suministros, así como el tráfico normal de la instalación. Los almacenes deben tener fácil acceso desde el exterior y salida fácil hacia los talleres.

d) Es recomendable que las obras importantes dispongan de una báscula propia para camiones cerca de la entrada para facilitar el control por peso de los aprovisionamientos.

e) Si hay un gran número de vehículos en uso, se debe considerar la instalación de una gasolinera o almacén-surtidor de combustible.

f) En la medida de lo posible, se debe considerar la posibilidad de reutilizar las instalaciones después de la obra o, al menos, evitar la necesidad de demolerlas.

g) Siempre que sea posible, se debe diseñar las instalaciones aprovechando la gravedad y reducir el trabajo necesario aprovechando la orografía o las pendientes del terreno.

h) Las instalaciones deben ajustarse a la duración prevista de la obra, y su ubicación debe ser tal que no se necesite un cambio de emplazamiento durante la obra. Si un cambio es imprescindible, debe tenerse en cuenta desde el principio y planificarse cuidadosamente para evitar interrupciones en el trabajo.

Os dejo un par de vídeos al respecto, que espero os sea de interés.

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Nomogramas para su empleo en trabajos de movimiento de tierras

Este artículo presenta cinco nomogramas originales que pueden ser utilizados en proyectos de movimientos de tierra. El primero de ellos calcula el peso específico aparente de un suelo, mientras que el segundo nomograma facilita el valor de la piedra en el diseño de voladuras según la metodología de Ash. Los dos siguientes se aplican para determinar la capacidad de la hoja empujadora de un buldócer, y finalmente, el último nomograma ayuda a calcular el rendimiento de escarificado de un buldócer.

Estos nomogramas demuestran también las capacidades de los programas de código abierto, PyNomo y Nomogen, para generar nomogramas adaptados a las necesidades de cálculo de cualquier proyectista. Este proyecto es el resultado de una colaboración internacional entre profesores de Finlandia, Canadá y Australia, y su artículo ha sido publicado en la revista inGEOpress en mayo de 2023.

En este trabajo se proporcionan cinco nomogramas originales generados con el programa Pynomo (http://lefakkomies.github.io/pynomo-doc/introduction/introduction.html), muy útiles para su empleo en trabajos de obra civil, movimiento de tierras y/o minería, así como en ámbito docente. Los ejemplos resueltos por cada uno de los nomogramas también demuestran que los valores obtenidos se obtienen con una precisión adecuada a los requerimientos que se exigen en ingeniería de proyectos, haciéndolos útiles cuando no se tiene acceso a ordenadores o a calculadoras programables y, especialmente, en el manejo de ecuaciones cuyo empleo sea repetitivo.

Referencia:

MARTÍNEZ-PAGÁN, P.; YEPES, V.; ROSCHIER, L.; BOULET, D.; BLIGHT, T. (2023). Nomogramas para su empleo en trabajos de movimiento de tierras. Canteras y explotaciones, 657(3):44-48.

Os paso a continuación el artículo entero por si os resulta de interés.

Descargar (PDF, 3.41MB)

Curso:

Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción.

 

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Conceptos básicos sobre proyectos de construcción

A continuación, presentaré algunos conceptos fundamentales relacionados con los proyectos de construcción. Es importante tener en cuenta que estas definiciones pueden variar en otros países o recibir nombres distintos. Además, en España, muchos de estos conceptos están específicamente vinculados a proyectos de ingeniería civil.

ESTUDIO PREVIO

Se trata de un trabajo que expone un problema específico, analiza su alcance, plantea los recursos y necesidades necesarios, así como sus características y circunstancias. Además, establece las consideraciones que permiten abordar las diversas soluciones posibles, haciendo hincapié principalmente en la viabilidad técnico-económica de dichas soluciones.

ANTEPROYECTO

Se trata de un conjunto ordenado de documentos cuya finalidad es proporcionar una orientación para la redacción de uno o varios proyectos. Estos documentos definen y determinan de manera precisa las características básicas, al mismo tiempo que justifican el tipo de solución a adoptar. El objetivo es asegurar que, en caso de que se desarrollen varios proyectos, sean coherentes entre sí y estén alineados con la concepción general del anteproyecto.

PROYECTO

Se trata de un conjunto ordenado de documentos que describen, definen, justifican, condicionan y valoran la realización de una obra material o un servicio. Su objetivo principal es producir un resultado útil. Estos documentos son el medio necesario e imprescindible para llevar a cabo la ejecución de la obra, de manera que el resultado final coincida con lo previsto al proyectarse.

OBRA COMPLETA

Todo proyecto debe constituir una obra completa, es decir, debe estar diseñado de manera que pueda ser entregado para su uso general sin perjuicio de ampliaciones posteriores. Para cumplir con este objetivo, el proyecto debe incluir todos y cada uno de los elementos necesarios para su utilización.

PROYECTISTA

Se refiere a una persona física con la titulación apropiada y suficiente, que se encarga de desarrollar la totalidad o una parte del proyecto y asume la responsabilidad de la labor realizada.

DIRECTOR DEL PROYECTO

Se trata de una persona física con la titulación adecuada y suficiente, que se encarga de la planificación, dirección, coordinación, supervisión y verificación del desarrollo del proyecto que se le ha asignado, asumiendo la responsabilidad exclusiva del mismo.

DIRECCIÓN FACULTATIVA O DIRECTOR DE LA OBRA

Se refiere a una persona física con la titulación adecuada y suficiente, que tiene la responsabilidad directa frente al promotor de garantizar la correcta ejecución de la obra. Su función principal es comprobar y supervisar el proceso de ejecución de la obra.

CONTRATISTA

Se trata de la parte contratante que asume la responsabilidad de llevar a cabo la ejecución de la obra planificada, siguiendo las condiciones estipuladas en el contrato de ejecución de obra o escritura correspondiente.

REPRESENTANTE DEL CONTRATISTA

Se trata de una persona específicamente designada por el contratista para actuar como su representante durante todo el proceso de ejecución de la obra. Su función principal es mantener una comunicación constante con la dirección facultativa y el promotor en todos los aspectos relacionados con la obra.

CONSTRUCTOR

Se trata de una persona física o una empresa constructora designada por el contratista para llevar a cabo la ejecución de la obra, siguiendo el proyecto redactado y las condiciones establecidas en el contrato de ejecución.

JEFE DE OBRA

Se trata de un profesional con conocimientos prácticos y técnicos en obras, designado por el constructor para llevar a cabo la ejecución de la obra. Esta persona asume la responsabilidad de garantizar la correcta ejecución de la obra, siguiendo el proyecto y las instrucciones proporcionadas por escrito por la dirección facultativa. En algunos casos, puede requerirse una titulación adecuada acorde al tipo de obra que se va a ejecutar.

PERSONAL NO OPERARIO

Se refiere a aquellos que no participan directamente en la ejecución de las distintas unidades de obra. Esto incluye funciones como jefe de obra, ayudantes, encargados, capataces, almaceneros, listeros, vigilantes, topógrafos, delineantes, personal administrativo, entre otros.

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Acueducto de la Rambla de los Molinos de Biar (Alicante)

Figura 1. Acueducto de la Rambla de los Molinos. Imagen: V. Yepes (2023)

El Acueducto Ojival, conocido también como Acueducto de la Rambla dels Molins o Acueducto Medieval de Biar, se encuentra en Biar (Alicante). Ubicado al este de la carretera de Banyeres de Mariola, al salir del pueblo en dirección norte.

Este acueducto, de 70 m de longitud, fue construido en el siglo XV en estilo gótico por el maestro de obras Pere Compte, originario de Girona. Posee dos arcos ojivales y uno de medio punto, y su propósito principal era superar el desnivel de la rambla de los Molinos y proveer riego a los campos en la orilla opuesta. Para su construcción se empleó principalmente piedra, aunque también se utilizaron ladrillos de barro cocido en algunas partes. En su base existen machones y contrafuertes para contrarrestar las puntuales crecidas de la rambla. La base del acueducto cuenta con pilares y contrafuertes para resistir las eventuales crecidas de la rambla. La primera mención escrita sobre este acueducto data de 1490.

Figura 2. Detalle de los arcos ojivales. Imagen: V. Yepes (2023)

Pere Compte es reconocido por la catedral de Valencia, se le atribuye la ampliación del primer tramo de la nave. Su obra más importante es la Lonja de Valencia (1483-1498). También intervino en la construcción de las Torres de Quart. En 1498 inició las obras para la construcción del Consulado de Mar.

Figura 3. Vista superior del canal del acueducto. Imagen: V. Yepes (2023)

El Acueducto Ojival, además de ser catalogado como un bien de relevancia local, forma parte del impresionante itinerario turístico del Camino del Cid. Recomiendo encarecidamente explorar esta zona en una excursión. Biar es un encantador y bien conservado pueblo que se desarrolló alrededor de su castillo de origen almohade, construido en el siglo XII sobre los cimientos de un asentamiento romano anterior. Uno de sus aspectos más destacados es la imponente torre del homenaje, que se eleva a una altura de dieciocho metros y posee la singularidad de albergar la única cúpula almohade nervada de la Comunitat Valenciana. Para darles un anticipo visual, os sugiero que vean el siguiente vídeo proporcionado por la Diputación de Alicante.

Referencias:

YEPES, V. (2010).  Puentes históricos sobre el viejo cauce del Turia. Un análisis histórico, estético y constructivo a las obras de fábrica. Inédito.

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Incertidumbres en la estimación de los costes de un proyecto

A pesar de los esfuerzos por realizar un presupuesto preciso, sigue siendo una estimación en condiciones de incertidumbre. Los proyectos únicos están expuestos a riesgos en múltiples aspectos, como su programación y costos.

Las causas de la incertidumbre en los costos del proyecto son diversas e incluyen problemas de escala de precios, discrepancias entre los recursos necesarios y los proyectados, variaciones en las estimaciones de tiempo para actividades y cambios en los requisitos del proyecto.

Estos cambios pueden tener diversas causas, como suposiciones incorrectas del estimador, un mayor conocimiento del comportamiento del proyecto por parte del estimador o el promotor, o modificaciones en las bases legales en las que se realizó la estimación.

Para afrontar esta situación, un gestor de proyectos competente debe anticiparse y tomar medidas adecuadas, incluyendo planes de contingencia en caso de que algunos supuestos del proyecto no se cumplan. Una estrategia eficaz es implementar un enfoque para gestionar el riesgo.

En general, la gestión del riesgo abarca tres áreas: identificación, análisis y respuesta. La identificación implica examinar todas las posibles fuentes de riesgo en el proyecto. El análisis consiste en evaluar el impacto de decisiones mediante la asignación de distribuciones probabilísticas a los resultados. La respuesta implica decidir qué riesgos prepararse, cuáles ignorar y cuáles mantener como potenciales.

Existen diversas metodologías para estimar la probabilidad de cumplir un presupuesto específico. Una de ellas es la simulación, que proporciona información sobre el rango y la distribución de los costos del proyecto. Para ello, es necesario establecer valores pesimistas, optimistas y más probables para cada partida. El valor optimista se alcanza o se supera solo en el 1% o menos de los casos. El valor pesimista se alcanza o se supera solo en el 1% o menos de los casos. Por último, el valor más probable o realista representa la moda de la distribución de los datos.

De esta forma, al igual que se haría en el caso del uso de la distribución Beta para el caso del PERT en la programación de proyectos. Concretamente, el coste medio se obtiene como la sexta parte de la suma del valor optimista, el pesimista y cuatro veces el más probable. De manera análoga, la desviación típica del coste de la partida correspondería a la sexta parte de la diferencia entre el coste pesimista y el optimista. El valor utilizado como cociente en este cálculo de la desviación típica está determinado por el intervalo de confianza deseado.

Las ponderaciones empleadas se fundamentan en una aproximación de la distribución de probabilidades denominada Beta. La elección de esta distribución es arbitraria y no se basa en datos empíricos. Se opta por ella debido a que es una distribución unimodal, no necesariamente simétrica, con extremos finitos y no negativos.

Si se cuenta con un número suficiente de partidas y se asume que el coste de cada una es estadísticamente independiente de las demás, se puede aplicar el Teorema Central del Límite. Esto permite aproximar la distribución del coste total del proyecto a una distribución normal, con la suma de las medias de los costes de cada partida como su media y la suma de las varianzas de cada partida como su varianza. Con la media y la desviación típica de la distribución normal, es posible calcular la probabilidad de cumplir con un presupuesto determinado.

Esta metodología se aplica con el propósito de superar la imprecisión de un problema estocástico, simplificándolo a uno determinístico mediante un cálculo simplificado. En lugar de considerar el coste total de la obra, se sustituye por la suma de las medias de todos los costes. Así, el coste se trata como una variable aleatoria y se introduce un enfoque probabilístico para su determinación, lo cual refleja mejor la realidad. Sin embargo, para que este enfoque sea válido, deben cumplirse las condiciones necesarias para aplicar el teorema central del límite.

A continuación os dejo un ejercicio completamente resuelto que, espero, os sea de interés. Este tipo de problemas forma parte del Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción. Para los interesados, os dejo este enlace: https://ingeoexpert.com/cursos/curso-de-gestion-de-costes-y-produccion-de-la-maquinaria-empleada-en-la-construccion/

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Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J. (2012). Técnicas de planificación y control de obras. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 189. Valencia, 94 pp.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente n.º 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 253 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Cursos:

Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción.

 

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