Categoría: Docencia

Algunas preguntas sobre la planificación de obras

CUESTIÓN 1. ¿Qué documentos, al menos, debe contener la Planificación de una Obra?

La Planificación constituye un instrumento básico a nivel operativo diario a todos los niveles de producción durante todo el desarrollo de la obra que debe contener, al menos, los siguientes documentos:

  • Programa detallado del proceso de ejecución elegido
  • Necesidades de recursos físicos situados en el tiempo y en el espacio
  • Una valoración del coste del proceso constructivo elegido
  • Un programa de actuaciones sobre calidad
  • Un programa de actuaciones sobre seguridad
  • Un diseño del sistema de información para el control de ejecución

 

CUESTIÓN 2. ¿Qué fases se deben seguir para realizar la planificación de una obra?

La preparación de la planificación de la obra sigue, en general, las siguientes fases:

  • Determinación de las cantidades de obra a realizar
  • Elección de las tecnologías a emplear en cada proceso
  • Determinación de la productividad de los recursos aportados
  • Cálculo de los tiempos parciales
  • Definición del encadenamiento entre los procesos
  • Programa fechado
  • Determinación de recursos
  • Determinación de los costes de los recursos
  • Estimación de costes

 

CUESTIÓN 3. ¿Qué diferencia existe entre “planning” y “scheduling” cuando nos referimos a la programación de una obra?

Estas dos palabras inglesas reflejan claramente dos conceptos diferentes referidos a un programa sin fechas y a un programa con fechas. El primero recoge la concatenación lógica entre las diferentes actividades, sin relacionarlas con ningún periodo del año, ni con ninguna fecha determinada que pueda exigirse en el contrato. El segundo es el encaje concreto del anterior en el calendario dentro del cual debe desarrollarse contractualmente la obra; no contiene imprecisiones en cuanto a las fechas en que debe iniciarse ninguna actividad a pesar de que sean actividades con holguras; esto supone haber tomado una decisión sobre estas actividades con holguras.

CUESTIÓN 4. ¿Qué se entiende por “Programación en Cascada”?

La Programación en Cascada es una técnica de presentación progresiva del Programa de Obra a los mandos que han de cumplirlo, permitiendo de esta forma un seguimiento del programa inicial y creando un clima de colaboración entre todo el equipo que compone una obra. Se hace normalmente mediante diagramas de barras del último mes y los tres siguientes, acompañando de una programación detallada de las próximas dos semanas, desglosando lo que corresponde a cada mando. En obras grandes o complejas, se suelen realizar reuniones semanales de coordinación para el análisis del avance del programa y para planificar y discutir los trabajos a realizar en la semana siguiente. Suele ser recomendable implicar en tales reuniones a los subcontratistas.

CUESTIÓN 5. ¿Qué podemos hacer cuando en un tajo no se están logrando los rendimientos previstos en la planificación de la obra?

Se puede hacer lo siguiente:

  • Comprobar si la desviación es persistente
  • Comprobar si la cadena de mandos ha comprendido lo que tiene que hacer
  • Comprobar si los recursos operacionales aportados son los previstos
  • Comprobar si hay deficiencias en los suministros
  • Comprobar el estado físico de las máquinas
  • Hacer un estudio mediante las técnicas de análisis de productividad para revisar los ciclos de cada proceso, buscando mejoras organizativas en el tajo que permitan llegar a obtener los máximos rendimientos
  • Comprobar si los rendimientos de la planificación son correctos

 

CUESTIÓN 6. ¿Qué ocurre si se sobrepasa la holgura libre de una actividad, pero no llega a agotarse la holgura total de la misma?

Al sobrepasarse la holgura libre estamos modificando el tiempo esperado del suceso al que llega la actividad, es decir, se altera el tiempo de inicio de las actividades siguientes. Sin embargo, al no sobrepasar la holgura total, no estaremos retrasando el plazo final de la obra.

CUESTIÓN 7. ¿Qué datos se consideran necesarios para poder definir el programa de una obra siguiendo la metodología PERT?

  • Los objetivos intermedios y finales que es preciso alcanzar para construir la obra
  • Las actividades y el orden en que han de desarrollarse, así como las condiciones de cualquier tipo que relacionen dichas actividades para poder conseguir los objetivos del programa
  • Los medios que cada actividad, y, por tanto, el conjunto de todas, requiere para poder desarrollarse en unos tiempos determinados
  • El plazo final esperable para cada uno de los objetivos
  • La probabilidad de conseguir acabar dentro de dichos plazos

 

CUESTIÓN 8. ¿Qué diferencia existe entre los métodos de asignación y los de nivelación de recursos?

Se entiende por métodos de asignación de recursos, aquellos que tienen por objetivo el que, en ningún momento, los recursos necesarios para realizar una determinada tarea, superen a los disponibles, aunque ello suponga un incremento de tiempo en el plazo final de ejecución de la obra. En consecuencia, se trata de minimizar el plazo de ejecución sin incrementar los recursos disponibles. Análogamente, se entiende por métodos de nivelación de recursos, aquellos que tienen por objetivo, el mantener lo más uniforme posible el consumo de recursos y, en consecuencia, su histograma de cargas, sin que el plazo inicial de ejecución de la obra se incremente.

Asimismo, os dejo algunos vídeos sobre el tema que espero que os sean de interés:

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

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.

 

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¿Dónde se puede estudiar ingeniería civil en España?

Recopilar en este momento todas y cada una de las universidades y ciudades donde se imparten los estudios relacionados con la ingeniería civil en España resulta hoy día una tarea compleja, sobre todo si no quieres dejarte ninguna por el camino. Pasaron ya a la historia los anteriores títulos superiores de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, y los tres títulos de grado medio de Ingeniero Técnico de Obras Públicas en Construcciones Civiles, Ingeniero Técnico de Obras Públicas en Hidrología e Ingeniero Técnico de Obras Públicas en Transportes y Servicios Urbanos. El origen de estos estudios y de las Escuelas donde se imparten fue el de formar a funcionarios al servicio del Estado; posteriormente las Escuelas dejaron de ser Escuelas de funcionarios, impartiendo enseñanzas para el ejercicio de la profesión en cualquier ámbito, público o privado.

Durante muchos años, la única Escuela era la de Madrid, a la que posteriormente se unieron las de Santander, Valencia y Barcelona. Hoy día la oferta se ha multiplicado, sobre todo con la aparición de los grados de ingeniería civil y el máster en ingeniería de caminos, canales y puertos. Muchas escuelas de obras públicas han reconvertido sus estudios en grados y otras tantas universidades han ofertado estos estudios dentro de su oferta académica. Tanto es así, que resulta difícil encontrar una ciudad que se encuentre alejada de una escuela más de 200 km. Incluso existen escuelas separadas decenas de kilómetros unas de otras. Un buen debate sería saber si se encuentra adecuada la oferta a la demanda o si España debe financiar la formación de profesionales abocados, en no pocas ocasiones, a trabajar fuera de nuestro país o a cambiar el ámbito o sector de trabajo profesional.

Si no me equivoco, en el caso del grado, en total son 34 títulos universitarios, que imparten en 25 universidades, en 28 centros y en 22 provincias. En cuanto al máster, son en total 16 títulos, que se imparten en 16 universidades, en 16 centros y en 13 provincias. En la provincia de Madrid, se imparten 3 títulos y en Murcia 2 títulos, en ambos casos de máster.

A falta de dejarme alguna (si es así, por favor me lo comentáis), voy a poner un listado de toda la oferta, tanto en los estudios de grado como de máster. Las listas no se encuentran ordenadas bajo ningún criterio. También es posible que se incorporen nuevos centros que no estén en la lista.

Oferta de titulaciones de grado relacionadas con la ingeniería civil:

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Oferta de titulaciones de máster en ingeniería de caminos, canales y puertos:

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Métodos de cálculo del empuje del hormigón fresco

En un artículo anterior explicamos en unos pequeños apuntes la forma de calcular el empuje del hormigón fresco sobre un encofrado. Ahora os dejo un par de vídeos explicativos para completar la información anterior. En el primer vídeo se explican los factores que influyen en la presión del hormigón fresco y en el segundo los principales métodos de cálculo de dicho empuje. Espero que estos vídeos os sirvan para entender mejor el comportamiento del hormigón fresco cuando empuja sobre un encofrado.

 

 

 

Cursos:

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

 

Valoración de la innovación, creatividad y emprendimiento en los estudiantes

A continuación os dejo una comunicación que acabamos de presentar la congreso INTED 2017 que se ha celebrado en Valencia. Trata sobre una valoración de la innovación, la creatividad y el emprendimiento en los estudios de postgrado de ingeniería civil. Espero que os sea de interés.

Referencia:

MOLINA-MORENO, F.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2017). Assessment of the argumentative ability in innovation management of civil engineering studies. 11th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2017), Valencia, 6th, 7th and 8th of March, 2017, pp. 3904-3913. ISBN: 978-84-617-8491-2

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Transporte de hormigón mediante cinta transportadora

PROBLEMA. Calcula el máximo caudal de hormigón fresco que suministrará una cinta transportadora que tiene 30 m de longitud y tiene que salvar una cota de 6 m. Otros datos:

   – El coeficiente de fricción entre cinta y rodillos es µ=0,10

   – La densidad del hormigón fresco durante su transporte es de 2,0 t/m3

   – El coeficiente de transmisión del motor es η=2/3

   – La potencia del motor es de 50 C.V.

 

 

Respuesta:

El motor de la cinta transportadora debe de disponer de potencia suficiente para desplazar el hormigón fresco sobre la cinta, superando sus rozamientos y, además, para elevar el hormigón a la cota prevista.

La potencia mecánica se define como la rapidez con que se realiza un trabajo, o lo que es lo mismo, el producto de la fuerza resultante aplicada por la velocidad. La potencia necesaria para vencer el rozamiento de la cinta y rodillos µ, es el producto de la fuerza normal sobre la cinta por el coeficiente de rozamiento. Dicha fuerza se desplaza a la velocidad de la cinta.

Siendo p el peso del hormigón fresco por metro lineal de cinta, la potencia P1 necesaria para desplazar a una velocidad v el peso, teniendo en cuenta el rendimiento del motor η, sería la siguiente:

En la expresión anterior, el producto de la velocidad v por el peso por metro lineal p, se sustituye por el producto del peso específico γ del hormigón fresco por el caudal Q transportado por la cinta.

Por otra parte, la potencia necesaria para vencer el desnivel es el producto del peso del material por la velocidad de ascensión, que es v·senα, quedando la siguiente expresión:

Por tanto, la potencia necesaria total será la suma de P1 y P2. Se puede calcular mediante la siguiente expresión:

De esta expresión se puede despejar el caudal Q:

Expresando todas las unidades en el Sistema Internacional (1 C.V. = 735,498 W; 1 t = 9807 N), la expresión queda como sigue:

 

El motor de la cinta transportadora debe de disponer de potencia suficiente para desplazar el hormigón fresco sobre la cinta, superando sus rozamientos y, además, para elevar el hormigón a la cota prevista.

Os dejo también un nomograma que permite resolver este mismo problema. Lo he desarrollado junto con el profesor Pedro Martínez Pagán, de la Universidad Politécnica de Cartagena. En este caso, se ha resuelto el ejercicio con otros datos de partida. Espero que os sea útil.

A continuación os dejo un vídeo donde se explica el transporte del hormigón fresco mediante cinta transportadora. Espero que os sea de interés.

Referencias:

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València.

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

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Una valoración preliminar de la competencia transversal «pensamiento crítico» en los estudios de ingeniería civil

A continuación os dejo una comunicación que acabamos de presentar la congreso INTED 2017 que se ha celebrado en Valencia. Trata sobre una valoración preliminar de la competencia transversal «pensamiento crítico» en los estudios de ingeniería civil. Espero que os sea de interés.

Referencia:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; MOLINA-MORENO, F. (2017). Transverse competence ‘critical thinking’ in civil engineering graduate studies: preliminary assessment. 11th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2017), Valencia, 6th, 7th and 8th of March, 2017, pp. 2639-2649. ISBN: 978-84-617-8491-2

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¿Qué son y para qué sirven los encofrados?

Figura 1. Encofrado. By Stalform Engineering [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons

Los encofrados son elementos auxiliares destinados al moldeo “in situ” de hormigones y morteros, siendo su misión la de contener y soportar el hormigón fresco hasta su endurecimiento, sin experimentar asientos ni deformaciones, dándole la forma deseada. Cuando, en vez de obras “in situ”, se trata de prefabricación en taller, los encofrados se denominan moldes. Por tanto, los encofrados son estructuras temporales, que se cargan durante unas horas durante la colocación del hormigón y que, en pocos días, se desmontan para su posterior reutilización.

Pueden ser de madera, metal (se prohíbe por la Instrucción EHE-08 el uso de aluminio) o plástico y, por lo general, son totalmente recuperables y reutilizables, aunque en algunos casos la recuperación es parcial, quedando parte de sus piezas embutidas en el hormigón. Se les exige como cualidades principales las de ser rígidos, resistentes, estancos y limpios. Además, deben cumplir las condiciones de funcionalidad, seguridad y economía.

Suelen utilizarse productos desencofrantes (barnices antiadherentes y preparados a base de aceites solubles en agua) para simplificar el desencofrado y si son de madera se humedecerán con anterioridad para impedir que absorban agua del hormigón.

El encofrado necesita de elementos auxiliares que permitan soportar, entre otras, las acciones del hormigón fresco: cimbras, puntales, celosías y tensores. Además, para que el encofrado cumpla con su misión, se le deben requerir algunas características como seguridad, estanqueidad y facilidad de montaje, entre otras. El encofrado supone, aproximadamente, un tercio del coste de una estructura de hormigón, siendo muy importante la partida de mano de obra.  El número de usos y si el paramento va a quedar visto son factores que van a influir fuertemente en el coste económico.

Las acciones durante el hormigonado y las acciones exteriores condicionan básicamente la estructura soporte del encofrado. Por tanto, ¿qué características se le deberían exigir a un encofrado? A continuación se recogen algunas de las condiciones que deben cumplir estos elementos:

  • La estructura soporte debe dimensionarse teniendo en cuenta las acciones siguientes:
    • Peso del hormigón fresco más el peso del propio encofrado como peso muerto.
    • Sobrecargas de uso, entre las que tenemos las originadas por personas, equipos, medios auxiliares, incluyendo impactos.
    • Cargas horizontales, tales como viento, las originadas por soportes inclinados, arranques y paradas de equipos, etc.
    • Acciones específicas para tipos especiales de encofrado.
  • El encofrado, a la vez que rígido y resistente frente a empujes y acciones exteriores, debe ser estanco. La falta de estanqueidad de un encofrado, puede conducir a fugas de lechada e incluso de finos que en el mejor de los casos suponga la presencia de defectos superficiales que afectan exclusivamente al aspecto de los paramentos superficiales y en algunos casos coqueras o nidos de grava que supongan una vía de acceso a ataques de las armaduras con los riesgos que ello lleva implícito en la durabilidad de la estructura.
  • El encofrado será químicamente inerte a la acción del agua, los aditivos o cualquier otro constituyente del hormigón. A pesar de lo cual nosotros cuidaremos especialmente evitar usar aguas en exceso agresivas, etc.
  • No adherirse fuertemente al hormigón después del fraguado. Se pueden tratar las superficies del encofrado con distintos productos químicos o incluso en algunos casos, como el del encofrado con madera, bastará humedecer la superficie, antes de la colocación.
  • Ser resistente a la abrasión del hormigón.
  • Ser económicos, teniendo en cuenta su coste inicial y su número de usos. Estos estudios económicos se hacen de acuerdo a los usos, la longitud del encofrado (en elementos de avance lineal) etc. Una manera de no encarecer los encofrados es utilizando, cuando sea posible, paneles preparados, paneles prefabricados, de las dimensiones que nuestros medios nos permitan.

 

A continuación os dejo tres vídeos que explican las características básicas de estos elementos auxiliares. Espero que os sean de interés.

Os dejo también un vídeo de obra de Enrique Alario donde explica el encofrado de madera de un muro visto. Obra en estado puro.

Referencias:

Cursos:

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

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Study on Improving Labor Productivity in the Construction Industry. The Cases of Europe and Hong Kong

Labor productivity is one the least studied areas within the construction industry. Productivity improvements achieve high cost savings with minimal investment. Due to the fact that profit margins are small on construction projects, cost savings associated with productivity are crucial to becoming a successful contractor. The chief setback to improving labor productivity is measuring labor productivity.

However, labor productivity involves many aspects. The aim of this research is to focus in some of them such as construction trades and how different factors affect their labor productivity through benchmarking in both online and hard copy format. A list of 37 construction trades was selected based on the Construction Industry Council of Hong Kong (CIC) in order to see their construction cost, labor cost and labor shortage criticality and their automation level. A list of 40 factors affecting the labor productivity was selected based on experts at The Hong Kong University of Science and Technology, in order to see in which level they affect the critical construction trades labor productivity found previously. Both results were analyzed using the relative importance index (RII).

These results are used in an additional case study, based on the comparison of them with another study with the same objectives did by some colleagues from The Hong Kong University of Science and Technology. An additional improvement of the labor productivity can be done by the mixture of both studies.

Results found previously can be used in a future study to create a tool to help contractor’s grade productivity on their projects in the preplanning stage and plan improvements in the most beneficial areas.

Reference:

ZABALLOS, I. (2016). Study on Improving Labor Productivity in the Construction Industry. The Cases of Europe and Hong Kong. Trabajo Final de Grado. Universitat Politècnica de València.

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Funcionamiento de un cilindro neumático de simple efecto. Problema resuelto

A continuación te presentamos un problema resuelto de neumática, muy sencillo, que sirve de introducción a los conceptos básicos de los circuitos neumáticos aprovechando la capacidad de un pistón de simple efecto conectado a un motor con pérdidas mecánicas. Se trata de aprender cómo calcular la fuerza de avance y aplicar la Ley de Boyle al cálculo del volumen de aire en condiciones normales.

El enunciado del problema sería el siguiente: Un cilindro neumático de simple efecto, de 63 cm de diámetro y 10 cm de carrera, trabaja a una presión de 6 bares. Sabiendo que la fuerza neta ejercida en el vástago del cilindro es el 90% de la fuerza teórica, se pide:

  1. Fuerza neta ejercida por el cilindro en su carrera de avance.
  2. Consumo de aire medido en condiciones normales en una hora, si ese cilindro completa 6 ciclos de trabajo cada minuto.

Para ello os dejo el siguiente vídeo de Javier Luque que espero os sea útil.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

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

Vídeos promocionales de los estudios de ingeniería civil

¿Hay que vender los estudios de ingeniería civil? En este post voy a dejar ejemplos en forma de vídeos de cómo distintas universidades de distintos países intentar atraer futuros alumnos hacia este tipo de estudios. En España, esta promoción no ha sido necesaria debido al prestigio que han tenido hasta ahora de los estudios del ingeniero de caminos, canales y puertos o del ingeniero técnico de obras públicas. Hoy todo ha cambiado. Múltiples universidades, el Plan Bolonia que «ordena» los planes de estudios en grados y postgrados, la crisis en el sector de la construcción que tiene visos de ser estructural y no coyuntural, etc. Lo que está claro es que hoy hay que formar a los alumnos que entran para una profesión que ejercerán, en el mejor de los casos, a los 4-6 años de haber comenzado. El reto de la enseñanza es que nuestros futuros ingenieros adquieran las competencias que necesitarán dentro de una década. Un buen reto.

Algunos han optado por la solución fácil: campañas promocionales. Primero hay que explicar qué es un ingeniero civil y luego atraerlo hacia una universidad. Este tipo de promociones es habitual en otros países, pero aquí va a ser cada vez más frecuente. Ello nos lleva a varias reflexiones: ¿qué se vende?, ¿se está engañando al consumidor? Lo que los economistas definen como «asimetrías informativas» pueden llevar a una profunda decepción en nuestros alumnos-consumidores. Por tanto, se hace necesario que existan indicadores fiables y transparentes de todo este proceso de venta.

Por otra parte, en un mercado transparente, la competencia es saludable. Ello debería hacer que las mejores universidades acapararan los mejores alumnos. Para que ello fuera así, el mercado laboral debería, sin ambages, discriminar positivamente a aquellos egresados con una formación de gran calidad, adaptada al mercado.

Os dejo a continuación algunos de estos vídeos, alguno hasta divertido. Espero que os gusten y nos hagan reflexionar a todos.