Categoría: investigación

A first approach: Towards a sustainable civil engineering works with precast concrete solutions

I section beam. One of the most common profiles to design and build the deck bridge
I section beam. One of the most common profiles to design and build the deck bridge

LÓPEZ-VIDAL, A.; YEPES, V. (2016). A first approach: Towards a sustainable civil engineering works with precast concrete solutions. II International Conference on Concrete Sustainability, ICCS16, 13-15 June 2016, Madrid (Spain), pp. 1134-1143. ISBN: 978-84-945077-7-9

Abstract. Most of the advances carried out to set standardized methodologies to quantify the contribution to “sustainabilize” the construction are linked to buildings rather than infrastructures, and much more in particular to housing [1]. Global impact on housing are the widest and highest one, gathering the three sustainable axis: environmental (greenhouse gas emissions derived from heating or cooling to reach indoor comfort conditions), social (home is a basic need for families) and economic (it usually represents the main expense over the life of people). Meanwhile civil engineering work has not evolved as long on this topic. Although we generally refer to greater constructions, sustainable impacts are more diffused and don´t have such a direct repercussion into the citizens and daily life. For this reasons, there is no as many literature and investigation as in housing. It may implies a technical and promotional handicap to promote a higher use of precast concrete elements in a field governed by engineers that appreciate better their performance advantages. This paper is intended to describe the strengths (and weaknesses) that precast concrete construction will have into the upcoming standards for civil engineering, in order to enhance their possibilities to reach a greater market share. Sustainable indicators on current draft standards will be assessed.

Key words: precast concrete, industrialization, sustainability, civil engineering works

Pincha aquí para descargar

 

 

Social Sustainability in the Lifecycle of Chilean Public Infrastructure

Esta es la versión post-print de autor. La publicación se encuentra en: https://riunet.upv.es/handle/10251/48904, siendo el Copyright de la American Society of Civil Engineers.

El artículo debe ser citado de la siguiente forma:

Sierra, LA.; Pellicer, E.; Yepes, V. (2016). Social Sustainability in the Lifecycle of Chilean Public Infrastructure. Journal of Construction Engineering and Management, 142(5):05015020-1-05015020-13. doi:10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001099.

Pincha aquí para descargar

ICITECH (Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón)

2013-05-03 09.20.32

El Instituto ICITECH (Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón) es un centro de investigación de la Universidad Politécnica de Valencia creado en 2005 que agrupa a profesores e investigadores cuya actividad investigadora se centra en el hormigón. Actualmente, el instituto está formado por 63 miembros, de los cuales 32 son profesores, 14 son investigadores contratados y el resto son personal técnico de apoyo a la investigación y de administración.

El Instituto se dedica a la investigación del hormigón desde las perspectivas de los materiales constituyentes y de las estructuras, abordando una amplia gama de aspectos como el proceso de fabricación, el comportamiento físico-químico, mecánico o medioambiental, la sostenibilidad y el comportamiento, el diseño, la construcción y el mantenimiento de las estructuras.

Los objetivos son fomentar y promover la investigación de calidad mediante la realización de proyectos de I+D, potenciar la investigación aplicada y la transferencia de tecnología y conocimiento a empresas afines, así como fomentar la participación de socios industriales.

Las instalaciones de ICITECH se ubican en un nuevo edificio que alberga una gran losa de carga de 500 m², junto con un muro de reacción horizontal en L de 14 x 6 m y 13 m de altura, con puntos de anclaje tanto en la losa como en el muro de 500 kN situados a un metro de distancia entre sus ejes. Además, dispone de una instalación oleohidráulica constituida por seis grupos motobomba que proporcionan 250 bares, un caudal de 1560 litros/min y dos puentes grúa de 10 t cada uno, lo que permite manejar elementos de hasta 20 t por toda la superficie de la nave. Este conjunto permite realizar ensayos a escala real de estructuras con diferentes tipologías de carga. Además de esta gran instalación, el edificio incluye laboratorios de química y materiales con un total de 175 m², tres cámaras húmedas de 117 m³, 57 m³ y 57 m³, y una central de aire comprimido, gas natural, dióxido de carbono y aire seco.

Os paso a continuación un pequeño dosier que hemos preparado para explicar lo que hace nuestro grupo de investigación sobre optimización heurística relacionado con temas de hormigón (proyecto HORSOST) y con el mantenimiento de activos e infraestructuras. Esta actividad se encuentra enmarcada dentro del ICITECH, del Máster Oficial en Ingeniería del Hormigón (acreditado con el sello EUR-ACE) y del Programa de Doctorado en Ingeniería de la Construcción de la Universidad Politécnica de Valencia (verificado por ANECA).

Pincha aquí para descargar

Premio Abertis Chile a la tesis doctoral de Cristina Torres Machí

2015-03-30-12.16.50Acabamos de recibir la agradable noticia de que nuestra compañera Cristina Torres Machí ha sido elegida como ganadora de la categoría Tesis Doctoral del Premio Abertis Chile, patrocinada por la Cátedra Abertis de la Pontificia Universidad Católica de Chile. La tesis, denominada «Optimización heurística multiobjetivo para la gestión de activos de infraestructura de transporte terrestre» se defendió el 30 de marzo de 2015, optando brillantemente a la doble titulación de doctorado, tanto de la Universitat Politècnica de València (UPV) como de la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC). Los directores de tesis han sido la doctora Marcela Alondra Chamorro Gine (PUC), Eugenio Pellicer Armiñana (UPV) y Víctor Yepes Piqueras (UPV). La calificación fue la máxima posible, de sobresaliente “cum laude” por unanimidad.

En el siguiente enlace: http://victoryepes.blogs.upv.es/2015/03/30/tesis-doctoral-sobre-optimizacion-en-la-gestion-de-activos-de-infraestructuras-de-transporte-terrestre/ encontraréis un resumen de la tesis y de su defensa.

¡Enhorabuena por el trabajo bien hecho!

Referencias:

  • TORRES-MACHÍ, C.; CHAMORRO, A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2014). Current models and practices of economic and environmental evaluation for sustainable network-level pavement management. Revista de la Construcción, 13(2): 49-56. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-915X2014000200006 
  • TORRES-MACHÍ, C.; CHAMORRO, A.; VIDELA, C.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2014). An iterative approach for the optimization of pavement maintenance management at the network level. The Scientific World Journal, Volume 2014, Article ID 524329, 11 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2014/524329  (link)
  • TORRES-MACHÍ, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E.; YEPES, V.; VIDELA, C. (2015). Sustainable pavement management: Integrating economic, technical, and environmental aspects in decision making. Transportation Research Record, 2523:56-63. DOI:10.3141/2523-07
  • YEPES, V.; TORRES-MACHÍ, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E. (2016). Optimal pavement maintenance programs based on a hybrid greedy randomized adaptive search procedure algorithm. Journal of Civil Engineering and Management, 22(4):540-550. DOI: 10.3846/13923730.2015.1120770

El profesor Dan M. Frangopol de estancia con nosotros en la Universitat Politècnica de València

Tenemos la gran suerte de contar con el profesor Dan M. Frangopol como profesor visitante en la Universitat Politècnica de València. Se trata de una estancia que solicitó nuestro grupo de investigación dentro del proyecto de investigación BRIDLIFE y que también ha sido apoyada por nuestra universidad. Es una magnífica oportunidad de poder colaborar en líneas de investigación que confluyen en la optimización multiobjetivo de estructuras a lo largo de su ciclo de vida. Ya estuvo nuestra investigadora Tatiana García Segura cuatro meses de estancia en la Universidad de Lehigh.

El curriculum y la trayectoria académica del profesor Frangopol es impresionante. Es el primer titular de la Cátedra Fazlur R. Khan de Ingeniería Estructural y Arquitectura de la Universidad de Lehigh, en Bethlehem, Pensilvania. Antes de incorporarse a esta universidad, fue profesor de ingeniería civil en la Universidad de Colorado en Boulder, donde ahora es profesor emérito. Sus líneas de investigación se centran en la aplicación de los conceptos probabilísticos y métodos de la ingeniería civil tales como la fiabilidad estructural, el diseño basado en la probabilidad y la optimización de edificios, puentes y barcos navales, vigilancia de la salud estructural, mantenimiento y gestión a lo largo de su ciclo de vida, gestión de infraestructuras en condiciones de incertidumbre, evaluación basada en el riesgo, sostenibilidad y resistencia a los desastres.

De acuerdo con el ASCE (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles) “Dan M. Frangopol is a preeminent authority in bridge safety and maintenance management, structural system reliability, and life-cycle civil engineering. His contributions have defined much of the practice around design specifications, management methods, and optimization approaches. From the maintenance of deteriorated structures and the development of system redundancy factors to assessing the performance of long-span structures, Dr. Frangopol’s research has not only saved time and money, but very likely also saved lives… Dr. Frangopol is a renowned teacher and mentor to future engineers.”

A parte de cuatro doctorados honoris causa, el profesor Frangopol presenta un índice h de 54 y más de 11900 citas (Google Scholar, 2015). Ha dirigido más de 40 tesis doctorales y ha sido profesor visitante en numerosas universidades de todo el mundo. Lo mejor es que veáis su currículum entero en su página web: http://www.lehigh.edu/~dmf206/

Os dejo a continuación los seminarios y conferencias que impartirá este mes en la Universitat Politècnica de València. Si tenéis alguna duda, me podéis enviar un correo electrónico. La entrada es libre. Os iré contando en sucesivos posts más sobre nuestra actividad este mes con el profesor Frangopol.

Pincha aquí para descargar

¿Qué es la metodología de la superficie de respuesta?

La Metodología de la Superficie de Respuesta (RSM) es un conjunto de técnicas matemáticas y estadísticas utilizadas para modelar y analizar problemas en los que una variable de interés es influenciada por otras.  El propósito inicial de estas técnicas es diseñar un experimento que proporcione valores razonables de la variable respuesta y, a continuación, determinar el modelo matemático que mejor se ajusta a los datos obtenidos. El objetivo final es establecer los valores de los factores que optimizan el valor de la variable respuesta. Esto se logra al determinar las condiciones óptimas de operación del sistema.

La diferencia entre (RSM) y un diseño experimental corriente estriba en que un diseño experimental por si solo tiene como objetivo localizar el tratamiento «ganador» entre todos aquellos que se han probado. En cambio, RSM pretende localizar las condiciones óptimas de operación del proceso. Ello supone un reto para el investigador, requiere una estrategia más completa e incluye la posibilidad de efectuar varios experimentos secuenciales y el uso de técnicas matemáticas más avanzadas.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo que espero os aclare la metodología.

Otro vídeo complementario al anterior es el siguiente:

Referencias:

  • Box, G. E. P., Wilson, K. G. (1951), On the experimental attainment of optimum conditions,Journal of the Royal Statistical Society, B 13, 1-45
  • Cornell, John A. (1984), How to apply Response Surface Methodology, American Society for Quality Control, Milwaukee, WI.
  • Kuehl, Robert O. (2001) Diseño de Experimentos, 2a. Edición, Thomson Learning.
  • Melvin T. A. Response Surface Optimization using JMP Software, < http://www2.sas.com/proceedings/sugi22/STATS/PAPER265.PDF>
  • Montgomery, D. C. (2002), Diseño y Análisis de Experimentos, Editorial Limusa, Segunda Edición.
  • http://www.cicalidad.com/articulos/RSM.pdf
  • http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lii/peregrina_p_pm/capitulo2.pdf

¿Qué es el ORCID?

OrcidEl post de hoy va dedicado a aquellos de vosotros que os dedicáis a la investigación científica. Vamos a hablar de ORCID,  que es un proyecto abierto, sin ánimo de lucro, comunitario, que ofrece un sistema para crear y mantener un registro único de investigadores y un método claro para vincular las actividades de investigación y los productos de estos identificadores.  ORCID es único por su capacidad de aplicarse a todas las disciplinas, sectores de investigación y fronteras nacionales. Es un centro que conecta a los investigadores y la investigación a través de la incorporación de identificadores ORCID en flujos de trabajo clave, tales como el mantenimiento de los perfiles de investigación, las presentaciones manuscritas, las solicitudes de subvención y las solicitudes de patentes.

En mi caso particular, mis registros de investigador son los siguientes:

orcid.org/0000-0001-5488-6001

Scopus Author ID 23487457600

ResearcherID K-9763-2014

 

Para que tengáis más información, os dejo los siguientes vídeos explicativos:

¿Cómo se pueden proyectar puentes de bajo consumo energético?

ph_vigas-artesa
Puente de vigas artesa prefabricadas. Fuente: Pacadar

¿Cómo se pueden diseñar puentes pretensados prefabricados en vigas artesa haciendo que el consumo energético para su fabricación y puesta en obra sea el mínimo posible?

Highlights

  • An automated procedure for optimizing the design of structures is presented.
  • There is a parabolic relation between the span length and the minimum energy.
  • The energy reduction has an average cost impact of 3.23€ per square meter of deck.
  • Since both criteria are dependent, 1€ reduction is equivalent to 4 kW h saving.

Abstract

S09596526An automated procedure for optimizing the design of precast-prestressed concrete U-beam road bridges is presented. The economic cost and the embodied energy are selected as the objective functions based on production materials, transport and placement. Heuristic optimization is used to search for the best geometry, the concrete type, the prestressing steel, and the reinforcement for the slab and the beam. The results for both objectives provide improved opportunities to learn about low-energy designs. The most influential variables for the energy efficiency goal are analyzed. The relationship between the span length and the embodied energy is described by a good parabolic fit for both optimization criteria. The findings indicate that the objectives do not exhibit conflicting behavior, and also that optimum energy designs are close to the optimum cost designs. The analysis also revealed that a reduction by 1 Euro can save up to 4 kWh. It is recommended to reduce the reinforcement in the slab as well as increase the volume of concrete in both slab and beams in order to achieve higher energy efficiency. It is also worth noting that web inclination angle should be increased when the depth increases for longer span lengths to maintain the optimum slab span lengths in the transverse direction.

Keywords

  • Heuristic optimization;
  • energy savings;
  • sustainable construction;
  • precast-prestressed concrete structures

 

Referencia:

MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T.; YEPES, V. (2016). Structural design of precast-prestressed concrete U-beam road bridges based on embodied energy.Journal of Cleaner Production, 120:231-240. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.02.024(link)

Pincha aquí para descargar

 

 

La innovación en las empresas y el filo de un hacha

BBA027Un buen número de pequeñas y medianas empresas piensan que la investigación y la innovación son actividades propias de los centros de investigación, las universidades o las grandes empresas. Suficientes problemas existen todos los días como para perder el tiempo en actividades extrañas que intenten cambiar la forma de hacer las cosas. Los inventos son para mentes brillantes o felices ideas. ¡Que inventen ellos!

De este paradigma no escapan las empresas constructoras. Muchas veces usamos el término «contratista», lo cual es toda una declaración de intenciones: el contratista se ocupa del contrato, la construcción va en segundo lugar. Sin embargo, una empresa es una organización que debería ocuparse de su supervivencia a largo plazo, es decir, de su competitividad en un mercado cada vez más complicado. Es como si un leñador estuviese todos los días talando árboles y no tuviese tiempo de afilar su hacha.

Afortunadamente la innovación es un proceso, y como tal, se puede gestionar. La norma UNE 166002 es un ejemplo de cómo se puede organizar la gestión de la innovación en una organización. En el caso particular de las empresas constructoras, muchas innovaciones provienen de mejoras en los procedimientos constructivos o en las demandas de los clientes. Sin embargo, para que la innovación se incorpore en la gestión cotidiana es necesario un cambio cultural propiciado por la alta dirección de estas organizaciones.

A continuación os dejo un vídeo sobre este tema. Se trata de un reportaje de la Universitat Politècnica de València donde se informa de un proyecto de investigación realizado por nuestro grupo. El enlace a la noticia: http://www.upv.es/noticias-upv/noticia-8017-id-en-construc-es.html# Espero que os sea de interés.

Referencias:

YEPES, V.; PELLICER, E.; ALARCÓN, L.F.; CORREA, L.C. (2016). Creative innovation in Spanish construction firms. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice ASCE, 142 (1): 04015006. DOI: 10.1061/(ASCE)EI.1943-5541.0000251.

PELLICER, E.; YEPES, V.; CORREA, C.L.; ALARCÓN, L.F. (2014). Model for Systematic Innovation in Construction Companies. Journal of Construction Engineering and Management ASCE, 140(4):B4014001. DOI: 10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0000468. ISNN: 0733-9364. (link) (descargar versión autor)

PELLICER, E.; CORREA, C.L.; YEPES, V.; ALARCÓN, L.F. (2012). Organizacional improvement through standardization of the innovation process in construction firms. EMJ-Engineering Management Journal, 24(2): 40-53.

PELLICER, E., YEPES, V.; ROJAS, R.J. (2010). Innovation and Competitiveness in Construction Companies. A Case Study. Journal of Management Research, 10(2): 103-115. Print ISSN: 0972-5814. (link)

PELLICER E., YEPES V., CORREA C.L.; MARTÍNEZ, G. (2008). Enhancing R&D&i through standardization and certification: the case of the Spanish construction industry, Revista Ingeniería de Construcción, 23(2): 112-121. (link)

CORREA, C.L.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2007). Factores determinantes y propuestas para la gestión de la I+D+i en las empresas constructoras. Revista Ingeniería de Construcción, 22(1): 5-14. Pontificia Universidad Católica de Chile.  ISSN: 0716-2952. (link)

Gestión sostenible de pavimentos

trr.2015.issue-2523.coverLa gestión sostenible de los pavimentos implica integrar aspectos económicos, técnicos y medioambientales en la toma de decisiones. A continuación, dejo el resumen y la referencia de un artículo que nos acaban de publicar al respecto. El artículo completo lo podéis solicitar a la siguiente dirección: https://www.researchgate.net/publication/291373081_Sustainable_Pavement_Management

ABSTRACT:

Sustainability, which is founded on reconciling economic, environmental, and social aspects, has become a major issue for infrastructure managers. The economic and environmental impacts of pavement maintenance are not negligible. More than $400 billion is invested each year globally in pavement construction and maintenance. These projects increase the environmental impacts of vehicle operation by 10%. Because maintenance should be technically appropriate, infrastructure managers must integrate technical, economic, and environmental aspects in the evaluation of maintenance alternatives over the life cycle of a pavement. However, these aspects are typically measured in units that are difficult to combine in the decision-making process. This research examined and compared methods for integrating technical, economic, and environmental aspects and aimed to assist highway agencies, researchers, and practitioners in integrating these aspects for the sustainable management of pavements. For this purpose, a set of maintenance alternatives for asphalt pavements was evaluated. Methods for integrating these aspects were explored, leading to recommendations for the most suitable methods for different scenarios. Based on this analysis, the analytic hierarchy process (AHP) is recommended when the number of alternatives is small. In these situations, the AHP yields results similar to those of the weighting-sum and multiattribute approaches, which are frequently used for intuitive selection. However, when the number of alternatives is large, the AHP becomes difficult to use, and the weighting-sum method is more appropriate.

Figura 1
Efectividad de las diferentes alternativas de tratamiento

Reference:

TORRES-MACHÍ, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E.; YEPES, V.; VIDELA, C. (2015). Sustainable pavement management: Integrating economic, technical, and environmental aspects in decision making. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2523, Transportation Research Board, Washington, D.C., 2015, pp. 56–63. DOI: 10.3141/2523-07

Os dejo a continuación la versión autor:

Pincha aquí para descargar