El Plan de Estudios del Máster en Ingeniería del Hormigón

IMG_20121106_094440En este post me gustaría dar cierta información básica del Máster Oficial en Ingeniería del Hormigón que se imparte en el Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Civil de la Universitat Politècnica de València. Se trata de un máster verificado por ANECA que deriva de la docencia impartida en el Programa de Doctorado de dicho departamento. Es un máster de orientación tanto profesional como investigadora, con una fuerte presencia de alumnos procedentes de otros países, fundamentalmente del ámbito latinoamericano y europeo. Se trata del único máster especializado en hormigón impartido en lengua española a nivel internacional. Sus profesores pertenecen todos ellos al ICITECH, Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón, instituto de investigación con laboratorios e instalaciones propias para desarrollar las líneas de investigación asociadas.

Los estudios del Máster en Ingeniería del Hormigón proporcionan tanto un amplio conocimiento sobre el hormigón como material de construcción como las habilidades necesarias para el análisis y diseño de estructuras de hormigón. Estos estudios incluyen aspectos que van desde la naturaleza y propiedades químicas de los componentes que lo constituyen y las propiedades tecnológicas y de durabilidad, incluyendo la tecnología de diseño, producción y puesta en obra del hormigón, hasta los relacionados con el diseño, análisis, construcción, mantenimiento y reparación de estructuras. Todos ellos abordados  teniendo en cuenta criterios de calidad, seguridad, sostenibilidad, cooperación al desarrollo y responsabilidad social corporativa.

Los alumnos pueden acceder a este máster desde perfiles diversos, por lo que se oferta  un plan  de estudios con una adecuada y amplia optatividad que les permita construir su currículo específico dentro del mundo del hormigón y afines. Estos estudios están orientados a la formación de  investigadores, docentes y especialistas en algunos de los siguientes campos del hormigón:

1.- Propiedades físico-químicas y tecnológicas de los hormigones y sus materiales constituyentes convencionales y avanzados, su fabricación y sus aplicaciones.

2.- Propiedades físico-químicas y tecnológicas de los materiales para la reparación de construcciones de hormigón estructural y sus aplicaciones.

3.- Procedimientos constructivos, maquinaria y medios auxiliares para la construcción de estructuras de hormigón convencionales y singulares.

4.- Durabilidad de las construcciones de hormigón y medidas de protección.

5.- Aspectos medioambientales y ciclo de vida del hormigón.

6.- Evaluación y diagnóstico de construcciones de hormigón estructural, y los métodos, mecanismos y medios para su reparación y rehabilitación.

7.- Comportamiento mecánico-resistente de las construcciones de hormigón estructural, su modelización numérica y análisis experimental.

8.- Diseño, optimización y proyecto de construcciones de hormigón.

9.- Construcción industrializada y prefabricación

.facebook_2096399093El Plan de Estudios está divido en un módulo básico, de 60 créditos, que se impartirá en el primer año académico, un segundo módulo complementario, de 15 créditos, que se impartirá en el primer cuatrimestre del segundo año académico y el Trabajo de Fin de Máster, de 15 créditos, lo cual suma los 90 créditos del máster. El módulo básico se divide en tres materias de carácter común y obligatorio para todos los alumnos, cada una de ellas de 20 créditos. En dicho módulo básico se encuadrarán las materias de “Materiales constitutivos y durabilidad del hormigón”, “Análisis de estructuras de hormigón” y “Concepción y diseño de estructuras de hormigón”. Este módulo se desarrollará durante el primer curso, tanto en los cuatrimestres primero y segundo. En cuanto al módulo complementario, éste se desarrollará íntegramente en el primer cuatrimestre del segundo año, constando de una materia denominada “Complementos de construcción y tecnología del hormigón”, de 15 créditos.

Con respecto al Trabajo de Fin de Máster, no se exige un período cerrado y obligatorio para su entrega y su defensa, si bien se estima una duración de 3-4 meses. El motivo de esta atemporalidad reside en facilitar al alumno incrementar el período en el que desarrolle esta actividad minimizando el solapamiento con la docencia del primer cuatrimestre del segundo año. Por otra parte, y teniendo en cuenta que una parte importante de los Trabajos de Fin de Máster estarán fundamentados en resultados experimentales de laboratorio, será necesario prever períodos de ensayos y medidas experimentales que deberán ser coordinados con las actividades investigadoras habituales. 

A continuación tenéis un enlace embebido de la página oficial del máster donde podéis ver el Plan de Estudios e información adicional.

 

 

 

Perspectivas de la ingeniería y su desarrollo global

La Revista del Colegio de Ingenieros de Chile, en su número 215 de 2016, ha publicado un resumen de una entrevista que me hicieron hace poco. La entrevista la han adaptado a formato de artículo y en él se analiza brevemente las perspectivas de la ingeniería y su desarrollo, especialmente enfocado desde el punto de vista de la formación y la innovación en la construcción. El gran desafío consiste en formar a profesionales que van a trabajar en un horizonte de cinco a diez años, por lo que es necesario plantear los conocimientos que necesitarán para abordar nuevos retos en un mundo en constante cambio. Os dejo a continuación el artículo y el enlace de la revista por si queréis tener acceso al número completo.

El enlace es el siguiente: http://www.ingenieros.cl/2016-edicion-215/

Referencia:

Yepes, V. (2016). Perspectivas de la ingeniería y su desarrollo global. Revista Ingenieros, 215:29-31.

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Motores endotérmicos o de combustión interna

03Un motor es la parte de una máquina capaz de hacer funcionar algo, transformando algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. De hecho, gran parte de la maquinaria empleada en ingeniería civil utiliza motores de combustión interna para su funcionamiento, especialmente motores diesel turboalimentado. En este post vamos a repasar muy brevemente este tipo de motores y dejaremos alguna animación para su mejor comprensión. En otros artículos profundizaremos en la explicación y funcionamiento más detallado.

Los motores térmicos producen trabajo aprovechando la energía de los cuerpos que se encuentran a una temperatura elevada. A este tipo pertenecen los motores de combustión, en el que el medio de trabajo o sustancia a la que se le va a extraer la energía térmica ha adquirido su alta temperatura aprovechando el calor desprendido de una combustión. En la Tabla 1  se clasifican los motores térmicos de combustión.

    MOTORES TÉRMICOS     Combustión interna     Combustión externa
  Alternativos   De explosión Diesel    Máquina de vapor
  Rotativos   De explosión Turbina de gas    Turbina de vapor

Tabla 1.- Clasificación de los motores térmicos de combustión.

Los motores endotérmicos o de combustión interna aprovechan la energía generada por la expansión de un combustible en el interior de una cámara, transformándola en movimiento. Si bien existen antecedentes a mediados del siglo XVII con Huygens y Papin con motores de pólvora, no fue hasta 1794 en el que el inglés Robert Street patentó el primer motor alternativo de combustión interna que utilizaba una mezcla de aire y combustible gaseoso. El primer motor de este tipo capaz de soportar una utilización continuada en el ámbito industrial fue construido por el francés Etienne Lenoir en 1859, siendo mejorado notablemente por el alemán Nikolaus Otto en 1876 con su motor de cuatro tiempos.

El primer motor de gasolina fue diseñado y patentado por el ingeniero alemán Gottlieb Daimler en 1885, y en 1892 su compatriota Rudolf Diesel patenta el primer motor de encendido de compresión.

Los motores de combustión interna pueden clasificarse atendiendo a diferentes conceptos:

  • Por la forma de iniciar la combustión: Motores Otto (motores de explosión: encendido por chispa) y motores Diesel (encendido por compresión).
  • Por el ciclo de trabajo: Motores de 4 tiempos y motores de 2 tiempos.
  • Por el movimiento del pistón: Motores de pistón alternativo y motores de pistón rotativo.

El motor de combustión interna alternativo es una máquina térmica de desplazamiento positivo que permite la transformación de energía térmica obtenida mediante un proceso de combustión en el propio fluido operante, en energía mecánica mediante el movimiento lineal de un émbolo. El fluido comprime y expande un volumen cerrado deformable formado por el cilindro, el pistón y la culata.

Motor de explosión de cuatro tiempos

Dentro de los motores de combustión interna rotativos, el motor Wankel, cuya patente data de 1936, se diferencia enormemente de los motores convencionales. Conserva el producto, la compresión, la potencia y el ciclo familiar del extractor, pero utiliza, en vez de un pistón, de un cilindro y de válvulas mecánicas, un rotor triangular que gira alrededor del excéntrico. Otro tipo son las turbinas de gas, que son motores compuestos por uno o varios compresores, una o varias cámaras de combustión dispuestas anularmente alrededor del eje de la máquina. Una turbina de uno o varios escalones que acciona el compresor y una turbina de potencia donde el trabajo producido se puede emplear para generar energía eléctrica, mover la hélice de una aeronave, etc. Además, lleva un pequeño motor de arranque y un sistema de inyección del combustible en la cámara de combustión y de regulación del régimen de la máquina.

Motor Wankel

En próximos artículos profundizaremos algo más en el funcionamiento detallado de estos motores, en especial, en los ciclos Otto y Diesel.

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.

Reflexiones de Rogelio de Inchaurrandieta en 1899 sobre la teoría y la práctica

D. Rogelio de Inchaurrandieta (1836-1915)

En mis manos ha caído una reproducción del número extraordinario editado el 12 de junio de 1899 por la Revista de Obras Públicas, con motivo del centenario de la creación del Cuerpo de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y de su Escuela especial. En dicho número se recogen reflexiones del director de la Escuela, en aquel momento, D. Rogelio de Inchaurrandieta. No me he resistido a reproducir algunas de dichas reflexiones que, con la distancia y con sentido crítico, deberíamos repasar para disponer de la perspectiva necesaria que supone la actual crisis que atraviesa nuestra profesión. Más en este momento, en el que el cambio de modelo (ingeniería de grado, según Bolonia) provoca la renuncia (o la evolución, según otros) a un modelo de enseñanza distinto del que dio origen a la profesión. Son reflexiones sobre la teoría y la práctica en las enseñanzas del ingeniero de caminos de finales del XIX (sic):

“Algunos Ingenieros sostienen que la Escuela de Caminos nació con un carácter científico demasiado pronunciado, y que esto ha influído constantemente en el predominio de la teoría sobre la práctica en todas las transformaciones por las que ha pasado.

Creo que mientras haya Ingenieros de Caminos ha de sobreponerse á esa crítica el caluroso aplauso á los fundadores de la enseñanza, que la hicieron arrancar de la expresión más acabada y completa de las ciencias exactas y físicas, como se conocían en aquellos tiempos.

Ya se ha hecho justicia por todos los hombres pensadores al profesorado de las primeras épocas y al ilustre Director de venerada memoria, D. Juan Subercase, no sólo por el éxito alcanzado, sino por la influencia qeu tuvo la Escuela en el cultivo y adelante en España de las ciencias exactas.

El desequilibrio, si lo hubo, entre la teoría y la práctica, obedeció á razones circunstanciales, y no fué óbice para que nuestra profesión naceise pujante y respetada. Timbre preclaro de aquella época, será constantemente la formación del espíritu de Cuerpo, del culto del deber, de la disciplina administrativa y del entusiasmo por la carrera”.

Y añade lo siguiente (sic):

“Considero una exageración reñida con la realidad, la supuesta falta de aptitud práctica de los jóvenes que terminan nuestra carrera. Confúndese en esto por mucho el embarazo del que se encuentra por vez primera ante los problemas prácticos, con la carencia de medios para acometer la resolución de los mismos. Lo primero se vence á los muy pocos meses, lo segundo no lo vencerá en muchos años el que no lleve en sí los elementos científicos que esto requiere, y los llamados prácticos confesarán mil veces su impotencia ante problemas mecánicos ó hidráulicos de fácil resolución para nuestros aspirantes.

Contribuyen á mantener ciertas falsas creencias los mismos Ingenieros, que confunden esa pasajera dificultad, fácilmente dominable, con el infranqueable obstáculo del que tuviera que proyectar obras sin el copioso arsenal de enseñanza teórico-práctica que se adquiere en este centro.

No pretende con todo esto decir que los programas de las asignaturas estén todos en su justa medida; lejos de eso, sostengo que hay mucho por hacer, y que esta tarea es perfectible y continua, tratando siempre de arrancar á la ciencia sus más selectas teorías, y establecer el necesario equilibrio entre ese estudio y el amplio campo de las aplicaciones; mantengo, por tanto, ideas reformistas, en lo que no hago más que seguir de lejos á los grandes modelos que he citado; pero al lado de esta opinión, consigno mi protesta contra la tendencia que he visto en algunos, pocos por fortuna, que quisieran sacrificar la teoría á una práctica que, entiéndase bien, jamás sería completa, y que transformaría nuestra Escuela de Ingenieros, verdaderamente tales, en una Escuela de Artes y Oficios”.

Dejo a criterio de cada uno extraer las conclusiones que les parezcan oportunas.

 

 

El pensamiento lateral: Seis sombreros para pensar

Seis sombreros para pensar (en inglés Six Thinking Hats) es un libro de Edward De Bono nacido en malta el 19 de mayo de 1933, en el que se expone una metodología para discusiones y toma de decisiones en grupo, conocida como método de los seis sombreros para pensar, de los seis sombreros de Bono, o simplemente de los seis sombreros. La herramienta, combinada con el pensamiento lateral al que es asociada, provee de unas materias a los grupos para pensar juntos más efectivamente, y materias para planear procesos de pensamiento de un modo detallado y cohesivo.

Cada uno de los seis sombreros es de un color diferente, lo que simboliza las diferentes formas en las que se puede observar la realidad. Cuando haya que adoptar una decisión, ya sea de manera individual o en grupo, Edward de Bono propone ponerse en secuencia un sombrero de cada color en la cabeza y expresar una opinión sobre el tema tratado. La única restricción es que esa opinión debe ajustarse a las reglas asociadas a cada color. Así, por ejemplo, si llevamos puesto el sombrero blanco, nuestra opinión debe ser lo más neutral posible y debemos analizar las cosas con datos, hechos o cifras. Por el contrario, si utilizamos el sombrero rojo, nuestra visión puede ser más subjetiva y guiarse por las emociones, los sentimientos o las intuiciones.

  • Sombrero azul: es el que controla al resto de sombreros; controla los tiempos y el orden de los mismos.
  • Sombrero blanco: para pensar de manera más objetiva y neutral posible.
  • Sombrero rojo: para expresar nuestros sentimientos, sin necesidad de justificación.
  • Sombrero negro: para ser críticos de una manera negativa y pensar por qué algo no podría salir bien.
  • Sombrero amarillo: al contrario que el sombrero negro, con este se intenta buscar los aspectos positivos sobre un determinado aspecto.
  • Sombrero verde: abre las posibilidades creativas y está íntimamente relacionado con su idea de pensamiento lateral o divergente.

El objetivo de este modelo es encontrar una descripción poliédrica de los problemas sin juzgar previamente lo que está bien o está mal, lo correcto o incorrecto. La idea es descubrir las diferentes facetas de la realidad, hacer visibles los aspectos que puedan permanecer ocultos y facilitar el proceso de toma de decisiones final.

Al no buscar la polémica estéril, este método ayuda a poner de acuerdo a personas que puedan mantener puntos de vista aparentemente irreconciliables, utilizando la empatía para evitar las confrontaciones infructuosas.

Os dejo algunos vídeos al respecto.

También os dejo el Maniqui Challenge que hicimos durante el curso 2016-17 en las clases de “Gestión de la Innovación en el Sector de la Construcción”, del Máster en Planificación y Gestión de la Construcción (MAPGIC). Como veis, la actividad se realizó con éxito.

El mapa conceptual como instrumento de aprendizaje

El mapa conceptual es una técnica usada para la representación gráfica del conocimiento a través de una red de conceptos.  En la red, los nodos representan los conceptos, y los enlaces representan las relaciones entre los conceptos. Esta herramienta no sólo sirve en el ámbito educativo, sino que también va a ser muy interesante en los ámbitos profesionales. En este post os dejo las ideas básicas. Os recomiendo que os instaléis (es gratuita) la herramienta  Cmap Tools, pues os va a simplificar mucho el trabajo.

A continuación os dejo un mapa conceptual que explica a su vez lo que es un mapa conceptual.

Para poder evaluar la calidad que tiene un mapa conceptual, se puede utilizar una rúbrica como la siguiente:

Algunas direcciones que os pueden servir para ampliar la información sobre los mapas conceptuales son las siguientes:

http://cmap.ihmc.us/download/

http://biol2c201.blogspot.com.es/2011/09/mapas-conceptuales.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceptual

Workshop on Bridge Design 2016

work-shoEl grupo español de la International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE) y la Escuela de Ingenieros de Caminos de la Universitat Politècnica de València organizan el taller/concurso de diseño de puentes “Workshop on Bridge Design 2016” el próximo 18 de noviembre.

El evento consiste en:

  • Un ciclo de conferencias y una mesa redonda con destacados proyectistas de puentes y estructuras singulares en la sesión de mañana. Las conferencias impartidas serán:

– S. Monleón y C. Lázaro “Recent experiences of intervention on historical bridges”.

– D. Knight “Moving bridges – collaboration and design”.

– F. Ibáñez “Nordic design made in Spain in the field of bridges and building structures”

– E.· McCann “Engineering alchemy – An examination of the real but surprising ingredients of great projects”.

  • Un taller en la sesión de tarde relacionado con el diseño de la pasarela peatonal objeto de concurso. El taller contará con la participación de los conferenciantes de la mañana y con otros profesionales de reconocido prestigio. Además, en la tarde del 17 de noviembre está prevista una visita guiada a diferentes puentes del río Turia que incluye una visita al emplazamiento de la pasarela del concurso.

 Información detallada y el formulario de inscripción pueden encontrarse en:

El evento podrá seguirse on-line a través de un enlace que se difundirá en su momento y a través del hashtag: #WoBD2016  y será una oportunidad única para conocer y contactar directamente con destacados profesionales del ámbito de las estructuras.

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El origen del ingeniero de caminos en España

Agustín de Betancourt (1758-1824)

Siguiendo con la línea iniciada en un artículo anterior, vamos a repasar brevemente algunos datos del origen de la profesión de ingeniero de caminos, canales y puertos hasta finales del siglo XIX. En España, la profesión de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos se asocia desde su origen a Agustín de Betancourt (1758-1824), fundador del Cuerpo de Ingenieros de Caminos y Canales y de la Escuela homónima. Así, con la finalidad de evitar los errores, tanto técnicos como económicos, cometidos en la ejecución de las obras públicas de la época, Carlos IV crea la Inspección General de Caminos, por Real Orden firmada en Aranjuez a 12 de Junio de 1799, con el objeto, tal como se dice en el artículo noveno de la citada orden, de:

 «que para conseguir que se planteen bien los proyectos relativos al trazado y alineación de caminos y canales y las obras de mampostería, puentes y demás relativo a la Comisión, parece indispensable que el ramo de Caminos y Canales se componga de tres Comisarios de la Inspección, ocho facultativos sobresalientes en calidad de Aiudantes, de cuatro facultativos de los caminos de sitios Reales e Imperios, de un facultativo en calidad de celador para cada diez leguas de las comprendidas en las seis carreteras principales del Reino y de un peón caminero en cada legua; cuios empleados, a saber, los de primera, segunda y tercera clase, deberán proponerse por la Junta al señor Superintendente, para su aprobación, en personas facultativas, que tengan calidades que requieren y exigen cada una de estas clases, con especialidad los Comisarios, que deberán ser sujetos instruídos en Matemáticas, exercitados en Geometría práctica y uso de instrumentos, particularmente en las ramas de arquitectura civil e hidráulica, además del mucho ingenio y buenas qualidades que los hagan dignos de optar al empleo de Inspector, y todos los demás empleados se nombrarán por la Junta, en los mismos términos en que se execute en el día»

 Agustín de Betancourt, que sucede en el cargo al primer Inspector General, el Conde de Guzmán, propone la creación de una Escuela Especial, dependiente del Ministerio de Fomento, en la que reciban instrucción los jóvenes que han de dirigir las obras públicas del Estado, ya que según sus palabras

 «… En la Academia de San Fernando de Madrid y en las demás que se intitulan de Bellas Artes, no se enseña mas que el ornato de la Arquitectura…»,

 Betancourt, junto con otras personalidades insignes, fue el propulsor del nacimiento de la Escuela de Ingenieros de Caminos. Este ilustre ingeniero tinerfeño venía propugnando su creación desde 1785 y había definido incluso las cualidades deseables de un Ingeniero de Caminos en la Memoria que presentó al Conde de Floridablanca sobre los medios para facilitar el comercio interior (año 1791).

En noviembre de 1802 comienzan los estudios en la Escuela, sita en Madrid, disponiéndose por Real Orden de 1803 que los alumnos que concluyeran sus estudios en aquélla fueran colocados y denominados Ingenieros de Caminos y Canales. La sede fue el Palacio del Buen Retiro, hasta su destrucción el 2 de mayo de 1808.

Tanto debido al atraso intelectual de la época, como a la urgencia de formar al personal requerido por Betancourt, los estudios duraban únicamente dos años y comprendían: la mecánica, la hidráulica, la geometría descriptiva, los empujes de tierras y bóvedas y el dibujo, en el primer año; y en el segundo, el conocimiento de los materiales de construcción, la construcción de máquinas empleadas en obras, la construcción de puentes, la de las obras para prevenir estragos en los ríos y conducir aguas y, por último, las de caminos y canales de navegación y de río.

Los comienzos de la Escuela fueron, al igual que los acontecimientos de la época, difíciles. Así, el comienzo de la guerra de la Independencia contra los franceses el 2 de mayo de 1808 obligó a suspender las clases y, aunque algunas fuentes citan el año 1814 como la fecha de abolición de la Inspección General y con ella de su Escuela, poco se debió hacer en esos años de contienda. Paralelamente, en 1818 se funda en Inglaterra la Institution of Civil Engineers. En cualquier caso, el restablecimiento de la Constitución en el año 1820 supone la reapertura de la Escuela, y el restablecimiento de la Inspección, hasta el año 1823 en que, al derogarse nuevamente la Constitución, vuelve a ser cerrada. En estas fechas sigue siendo Inspector General, y máximo responsable de la Escuela, Betancourt y los estudios son ampliados a tres años. En 1834, por orden de la Reina Regente, vuelve a abrirse definitivamente (hasta nuestros días) la Escuela, en el edificio de la Aduana Vieja, en la plazuela de La Leña, bajo la dirección del valenciano Juan Subercase. Un año más tarde, en 1835 los Ingenieros de Caminos y Canales asumen las competencias de Puertos.

En un principio se suceden diferentes planes de estudios, al amparo de los Reglamentos que gobiernan el funcionamiento de la Inspección General y su Escuela Especial. A los ya citados de 1802 y 1820 sigue el de 1836, cuando se publica el primer Reglamento del Cuerpo (ampliándose el plan de estudios a 5 años, previa superación de un examen de ingreso) y el de 1849, cuando se crea una Escuela preparatoria de ingenieros civiles y de minas y arquitectos que, mediante la superación de dos años comunes posibilitaba el acceso a un examen de ingreso en la Escuela Especial con un programa de estudios que se extendía durante cuatro años más. Puede considerarse que el alto nivel científico de los estudios en la Escuela, para la época, fomentó la difusión de las Matemáticas en el país, entonces muy abandonadas.

En 1844 una Real Orden sienta las bases de las competencias de los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. En 1851 se crea el Ministerio de Fomento. En 1852 se funda en Estados Unidos la American Society of Civil Engineers, y un año más tarde se inicia la publicación de la Revista de Obras Públicas.

El Reglamento de 1855  recupera el examen de ingreso y se define un plan de estudios específico de 6 años de duración, separado en su totalidad de los estudios de ingeniería de minas y de arquitectura. En el Reglamento de 1865 se asume por primera vez la posibilidad de que cursen sus estudios en la Escuela alumnos cuya intención no sea la de ingresar en el cuerpo al finalizar su carrera. El curso de 1868 se inicia con un nuevo plan de estudios que reduce a cuatro los años de duración de la carrera, aunque no será publicado hasta 1870. El ingreso podía ser preparado fuera de la Escuela para, una vez superado, cursar la carrera en régimen de internado o en régimen externo. Una vez finalizada la carrera se obtenía el título de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos que permitía acceder al ejercicio libre de la profesión. Los alumnos que habían cursado la carrera en régimen interno tenían la posibilidad de acceder al Cuerpo de Ingenieros de Caminos, previa superación de una oposición.

En 1872 las Escuelas Especiales, y entre ellas la de Caminos hasta entonces en el ámbito del Ministerio de Fomento, pasan a depender de la Dirección General de la Instrucción Pública y son derogados sus Reglamentos. Es ésta una época conflictiva en la que no existen reglamentos vigentes a pesar de las sucesivas propuestas de la Junta de Profesores en 1873 y 1874. En 1876 se aprueban provisionalmente los programas de ingreso en la Escuela, redactados en 1874, y en 1877 se introducen algunas reformas en lo relativo a los exámenes de ingreso, acordándose mantener en vigor el Reglamento de 1870. En los años siguientes aparecen, prácticamente cada año, diferentes decretos que modifican someramente la reglamentación existente hasta que el 11 de septiembre de 1886, y dependiendo otra vez del Ministerio de Fomento, se publica un nuevo Reglamento reorganizando nuevamente la Escuela Preparatoria para Ingenieros y Arquitectos, fijándose en cuatro años los posteriores estudios en la Escuela de Caminos, los cuales son reducidos a tres por el Reglamento de 26 de agosto de 1888.  El 12 de julio de 1892 se publica un decreto suprimiendo la Escuela Preparatoria y ese mismo año termina sus estudios con el número uno de su promoción el ingeniero D. Juan Manuel de Zafra y Esteban, el cual introducirá, pasado el tiempo, el estudio de las estructuras de hormigón en la Escuela. Con ello damos paso al siglo XX, pero eso ya es objeto de otro artículo.

Os dejo una conferencia de Laurent Rus que se desarrolló en la UPM: ¿Qué perfil de Ingeniero de Caminos demanda el mercado actual? Espero que os guste.

Cimentación mediante cajones de aire comprimido

Disposición general de un cajón neumático (adaptado de Wilson y Sully, 1949)

Un cajón es una estructura que hundida a través  del terreno o del agua permite colocar la cimentación a la profundidad de proyecto, y que posteriormente pasa a formar parte de la estructura definitiva. Estos cajones pueden ser de fondo abierto o de fondo cerrado (ver cajones flotantes). Nos centraremos en este post en los cajones de fondo abierto en las que existe una cámara de trabajo sometida a una presión superior a la atmosférica para impedir que el agua entre en la excavación. Se trata de las cimentaciones mediante cajones neumáticos o de aire comprimido.

Alguien puede preguntarse a qué viene un post sobre una técnica que tiene riesgos evidentes de ejecución y que ya en un artículo de Presa y Eraso (1970) nos avisaba que era una técnica en trance de desaparecer. Hoy día existen procedimientos (por ejemplo pilotes de gran diámetro) que son más sencillos de construir, suficientemente seguros, rápidos y económicos que permiten evitar riesgos innecesarios, especialmente los procesos de compresión y descompresión que requieren tiempos suficientes, tal y como ocurre en los trabajos realizados por los buzos o submarinistas. Pues bien, razones históricas y docentes nos llevan a analizar brevemente este procedimiento constructivo y a dejar unas cuantas referencias al lector curioso que quiera ampliar información al respecto.

En 1830 el británico Thomas Cochrane ideó y patentó un sistema para cimentar en seco, mientras que en Francia, de forma paralela, el ingeniero de minas francés Jacques Triger ideó en el año 1839 un sistema para poder excavar en el interior de la mina de Chalonnes  -que dirigía- en la zona cubierta por el agua del cercano río Loira. Mediante una cámara llena de aire a presión conseguía evitar la entrada del agua y así poder trabajar cómodamente. Habían inventado el cajón de aire comprimido.

Puente de Saltash (Isambar Brunel, 1854-1859)

El aire comprimido fue empleado por primera vez en cajones de puentes por John Wright en 1851 para los pilares de puente Rochester, y algunos años más tarde por Isambard Brunel en el puente Saltash. El primero que lo utilizó en cimentaciones de puentes muy grandes fue James B. Eads, en el puente St. Louis sobre el río Mississippi, comenzado en 1864. El capitán Eads conocía muy bien el Mississippi, por eso sabía que el lecho era muy socavable. En una ocasión había buceado con escafandra durante una de las crecidas del rió y pudo observar el movimiento de las arenas del fondo. Por eso no dudó en bajar las cimentaciones a gran profundidad por debajo del lecho del río. Los dos pilares situados en el río se hundieron por medio de aire comprimido hasta profundidades de 26 y 28 m bajo el nivel del agua, lo que constituyó un éxito notable ya que los efectos fisiológicos al trabajar bajo elevadas presiones de aire eran más o menos desconocidos por aquel tiempo. Los métodos de hundimiento ideados por Eads han variado hasta ahora únicamente en algunos detalles. Daniel E. Moran introdujo en 1936 un nuevo tipo de cajón conocido con el nombre de “cajón de flotación”, siendo empleado para el puente sobre la  bahía de San Francisco-Oakland.

Puente de St. Louis sobre el río Mississippi (James B. Eads, 1864-1874)
Puente de Brooklyn, Nueva York (John Augustus Roebling, 1867-1883)
Puente de Brooklyn, Nueva York (John Augustus Roebling, 1867-1883)

En Estados Unidos el ejemplo más llamativo en el uso de cajones de aire comprimido es el puente de Brooklyn. Se trata de cajones de 52 por 31 m, en el lado de Nueva York, que se dividieron en seis habitaciones donde trabajaban entre 15 y 20 personas en cada una de ellas –hasta 180 personas en su interior- y lo bajaron cerca de 24 metros bajo las aguas del East River. Hubieron grandes problemas y accidentes con las descompresiones, donde la mitad de los trabajadores sufrieron graves secuelas, y donde el propio Washington Roebling,  ingeniero jefe tras la muerte de su padre John A. Roebling, diseñador del puente, sufrió también las secuelas tras una visita de obra.

El procedimiento constructivo consiste en la hinca de un cajón con su borde inferior biselado o con forma de cuchilla que se va construyendo a medida que progresa la excavación del material que va quedando encerrado en su interior. Cuando se alcanza el lecho de roca, la cámara de trabajo se llena de hormigón y se convierte en la base permanente para la cimentación.  Su uso se limita a terrenos muy permeables o flojos debido al posible sifonamiento, cuando no sea posible el uso de un método alternativo. Antes de iniciar el proceso constructivo se hunde como un cajón abierto, tan profundo como sea posible. Mediante la inyección de aire comprimido se evita el desmoronamiento de las paredes.

El cajón de aire comprimido suele tener un cilindro de acceso para los trabajadores,  y otro cilindro independiente para los cangilones donde se coloca el material excavado. Hay unas compuertas herméticas que permiten mantener constante la presión de la campana durante la entrada y la salida de trabajadores y materiales. La presión debe equilibrarse en ambos lados de la compuerta para poder abrirla.

Mediante este método se pueden llegar a estratos de hasta 35 m de profundidad bajo el nivel del agua (pues los hombres on pueden trabajar a presiones de aire superiores a los 3,5 kg/cm2), no es necesario el agotamiento, es posible el acceso directo al fondo para vencer ciertos obstáculos durante el proceso de hinca y el fondo, una vez alcanzado, se puede observar y limpiar directamente, por lo que se garantiza unas condiciones buenas de cimentación. Sin embargo, entre los inconvenientes de este tipo de técnica destacan los siguientes: costes unitarios por material excavado altos y primas por peligrosidad a los trabajadores, pues se puede producir la muerte de los trabajadores por asfixia si hay una descompresión rápida de la cámara de trabajo. Ello obliga a duplicar las fuentes de energía para mantener la seguridad en la presión de aire.

Referencias:

Marsal, R.; Lloréns, M. (1980). Cimentaciones semiprofundas, en Jiménez-Salas, J.A. (Ed.) Geotecnia y Cimientos III: 212-251. Editorial Rueda, Madrid.

Presa, J.; Eraso, A. (1970). Las cimentaciones realizadas con cajones de aire comprimido. Una técnica en trance de desaparecer. Revista de Obras Públicas, 117(3064):855-862.

Tomlinson, M.J. (1982). Diseño y construcción de cimientos. Urmo, S.A. de Ediciones, Bilbao.

Willson, W.S.; Sully, F.W. (1949). Compressed-air caisson foundations. Inst. C.E. Works Comstruction Paper núm. 13.

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.

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Valoración de la competencia transversal Pensamiento Crítico por los alumnos de GIOP (2015)

2016-05-12 18.54.09RESUMEN: La Universitat Politècnica de València ha puesto en marcha el proyecto institucional para la acreditación de las competencias transversales de los estudiantes egresados de la UPV. Se han establecido trece competencias transversales que abarcan las del conjunto de las principales agencias acreditadas. Estas competencias se evalúan en las nuevas titulaciones de Grado, asignándose para ello distintas asignaturas troncales o de especialidad. La competencia transversal denominada «Pensamiento Crítico», para nivel de dominio I, se adjudica a la asignatura Tipologías y Procedimientos de las Construcciones que se cursa en 2º curso. La presente comunicación muestra los resultados de la percepción que tienen los alumnos que cursan dicha asignatura respecto al pensamiento crítico basado en los fundamentos de las tipologías constructivas. Se ha elaborado para ello una encuesta anónima utilizando para su valoración una escala Likert con 11 preguntas. Se ha realizado un análisis factorial mediante el método de componentes principales y se ha propuesto un modelo de regresión múltiple para explicar las variables más importantes. Los resultados han permitido el diseño de actividades basadas en metodologías activas para la evaluación del Pensamiento Crítico.

Palabras clave: Pensamiento crítico; Competencias transversales; Actitud crítica; Emitir juicio; Opiniones argumentadas.

Referencia:

MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2016). Valoración de la competencia transversal «Pensamiento Crítico» por los alumnos de GIOP (2015). XIV Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria. Investigación, innovación y enseñanza universitaria: enfoques pluridisciplinares. Universidad de Alicante, 1 de julio, pp. 2824-2840.

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