El túnel ferroviario del Guadarrama está formado por dos túneles paralelos, uno en cada sentido de la circulación, de 28 km de longitud cada uno. Es el más largo construido en España, el cuarto más largo de Europa y el quinto del mundo a la fecha de 2008. Iniciado el 28 de septiembre de 2002, entró en servicio el 22 de diciembre de 2007 y, durante su construcción, llegaron a trabajar simultáneamente más de 4000 personas. Es una de las mayores obras de ingeniería civil construidas en España. Este túnel constituye la piedra angular de las líneas de alta velocidad que unirán Madrid con las principales ciudades del norte y noroeste de España.
Esta infraestructura atraviesa la sierra de Guadarrama, partiendo desde el término municipal de Miraflores de la Sierra (Madrid) a una cota de 998 m y alcanzando una altura máxima de 1.200 m, con una pendiente del 1,5%, y volviendo a descender hasta los 1.114 m, ya en las proximidades de la ciudad de Segovia. El máximo recubrimiento de la bóveda del túnel se da en el entorno del Pico de Peñalara, con 992 m de altura en ese punto. Los túneles tienen un diámetro de excavación de 9,45 m y un diámetro interior de 8,50 m, y sus ejes están separados entre sí en 30 m.
El proceso constructivo empleó cuatro tuneladoras de roca que extrajeron y atacaron a través de sus cuatro bocas. Al tener que atravesar fallas en materiales poco resistentes y prever situaciones de bloqueo de las máquinas, el tipo de tuneladora fue de doble escudo, con una capacidad de empuje sobredimensionada. Estas máquinas extrajeron 4 millones de m³ de los túneles. Dispone de galerías de emergencia que unen ambos corredores cada 250 m, una gran estancia autónoma y estanca a mitad de recorrido, con cabida para 1.200 personas para su uso en caso de emergencia, y se han instalado ventiladores reversibles que puedan inyectar aire si ocurriese un incendio. El diseño se ha realizado para que los trenes que lo recorran puedan alcanzar altas velocidades sin comprometer la infraestructura.
Os dejo un par de vídeos en los que se explica la construcción de esta infraestructura.
La plataforma de carga y descarga para obras de construcción es un medio auxiliar que se utiliza con frecuencia para la recepción y entrada de material dentro de un edificio en construcción. Consiste en una estructura metálica montada sobre dos perfiles metálicos estructurales, con una longitud que permite fijarlos al forjado mediante puntales del tipo refuerzo. La citada plataforma se monta en el borde del forjado, de manera que queda en voladizo respecto al mismo, con el fin de depositar sobre ella materiales para carga y descarga.
En el vídeo que os paso se analiza su montaje, uso y desmontaje, así como las medidas preventivas correspondientes.
Puente George Washington. Wikipedia. Fotografía de John O’Connell
El puente George Washington es un puente colgante que cruza el río Hudson y conecta la ciudad de Nueva York con el estado deNew Jersey. Es el puente con mayor tráfico de vehículos del mundo, al atravesar la Interestatal 95, una vía que recorre la costa este de Estados Unidos de punta a punta, desde la frontera con Canadá hasta Miami, en Florida.
El puente fue diseñado y construido por la «Port of New York Authority» bajo la dirección del ingeniero Othmar Ammann, con Cass Gilbertcomo arquitecto consultor. El 21 de septiembre de 1927 se colocó oficialmente la primera piedra. Debido a la disminución de fondos causada por la Gran Depresión de 1929, se vieron obligados a dejar la estructura metálica de las pilas, que iban a ser cubiertas con hormigón y granito, lo cual fue contrario a la voluntad del autor. Inaugurado en 1931 tras cuatro años de construcción, el puente tuvo un costo total de 60 millones de dólares. Con sus 1.451 m fue, entre 1931 y 1937, el puente colgante más largo del mundo, siendo superado por el puente Golden Gate de San Francisco, siendo su la longitud de su vano central de 1067 m. En aquel momento duplicó, de una sola vez, el récord de luz anterior establecido por el puente Ambassador, en Detroit. Fue catalogado por Le Corbusier como «el puente más hermoso del mundo».
Aquí podéis ver un breve vídeo de un momento de la construcción del puente.
Os dejo un vídeo sobre este magnífico puente de finales de los 40. Espero que os guste.
Son excavadoras sobre orugas, sobre las cuales se monta una rueda rígida con cangilones dotados de picas. Al comenzar el giro de la rueda, se inicia la excavación; los materiales extraídos por los cangilones se vierten sobre una cinta transportadora transversal. En la parte delantera de la rueda lleva el apoyo-guía, que descansa sobre el fondo de la zanja y sirve para perfilar las paredes y el fondo y para arrastrar los materiales finos hacia los cangilones. Tiene mayor velocidad de excavación que las de brazo inclinable, pero presenta el inconveniente de requerir grandes radios en las curvas.
Os paso un vídeo para que veáis cómo trabaja esta máquina.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia, 158 pp.
Os dejo a continuación un vídeo explicativo de la profesora María Josefa Vidal Lucas sobre el marco legal general del deber de información en materia de prevención de riesgos laborales en obras de construcción. Espero que os sea útil.
Figura 1. Draga de cuchara. Vía: http://www.hiseamarine.com
La draga de cuchara montada sobre pontona (grab/clamshell dredger, en inglés) es una máquina mecánica equipada con una grúa con un brazo de celosía y un cucharón o bivalva suspendido de un cable. Esta máquina se coloca en un pedestal en un extremo de un pontón o puede ser autoportante y montarse en un barco.
La draga de cuchara es eficaz en materiales blandos o previamente tratados, ya que su única fuerza es su peso. Sin embargo, su necesidad de barcazas o de vertido directo limita su uso en proyectos de regeneración costera y similares. Por otro lado, se utiliza ampliamente en el dragado de zanjas estrechas.
El ámbito de aplicación de estos equipos es para proyectos de escala reducida o de bajo volumen, en los que su tamaño les permite realizar tareas en lugares inaccesibles para dragas más grandes o en los que su movilización no resulta económica. Para proyectos de mayor envergadura, solo se emplean equipos con cucharas de gran capacidad. Se obtienen mejores resultados al dragar terrenos no cohesivos con sedimentos blandos, como arenas o fangos. También pueden usarse en arcillas y arenas moderadamente compactas, aunque con una disminución de la eficiencia. Con cucharas de gajos o pinzas, se pueden extraer rocas fragmentadas y otros elementos sueltos.
Figura 2. Elementos de la cuchara bivalva
En este caso, la grúa está montada en una pontona sin cántara. Para almacenar el material, se debe colocar uno o más gánguiles en los laterales de la pontona. Esta puede ser rectangular o semicircular y suele mantener su posición mediante cables y anclas en cada esquina o mediante pilones “spuds” que la estabilizan. La pontona tiene un bajo calado, lo que permite trabajar en aguas poco profundas siempre y cuando los gánguiles tengan acceso a la zona. La grúa se instala en la borda de la pontona para barrer la mayor superficie posible de material. Si es necesario, se pueden instalar varias grúas en una misma pontona.
Su modo de operación es el siguiente:
Situación del pontón en la zona de trabajo.
Descenso de los 3 pilonos de anclaje (spuds) que absorben los esfuerzos horizontales de la excavación. También las hay con un conjunto de cables y anclas o con ambos combinados.
Descenso de la cuchara (con cierta inercia), extracción, elevación del material y carga sobre gánguiles.
Izado de los 2 spuds situados en el tercio delantero. El spud de popa hace girar a la draga sobre su eje.
Inicio del proceso.
Figura 3. Ciclo de trabajo de las dragas de cuchara sobre pontona (Bray et al., 1997)
Los gánguiles tienen la función de transportar materiales hasta el punto de descarga. El volumen de la cuchara puede oscilar entre 0,75 y 200 m³. Su capacidad de almacenamiento varía entre 50 y 2000 m³. Las dragas de cuchara sobre pontona son más eficientes que las autoportadoras en términos de producción, pues permiten operar de forma ininterrumpida mientras haya gánguiles disponibles.
La operación de la draga de cuchara sobre pontón está limitada por factores económicos y ambientales. La profundidad mínima de agua para su funcionamiento es de 1 m y la máxima de dragado es de 50 m. La draga puede funcionar en olas de hasta 2 m y en corrientes de hasta 1,5 nudos. Además, cuenta con una resistencia máxima a la cizalladura de 300 kPa en arcillas y de 1 MPa a la compresión en rocas.
La draga de cuchara sobre pontón presenta varias ventajas frente a otros métodos de dragado. En primer lugar, la dilución durante la carga del material es mucho menor que con los métodos hidráulicos, lo que se traduce en una proporción muy alta de sólidos en el relleno de la cántara. Además, la carga con cuchara permite manejar con relativa facilidad cantos, guijarros y escombros, aunque pueden presentarse problemas durante la descarga con materiales como cables metálicos, cuerdas y cadenas que pueden enredarse en las compuertas de descarga y obstruir la salida. La draga también es útil para dragar áreas confinadas, como muelles, zonas periféricas a espigones y entradas de dársenas, ya que otras dragas solo pueden operar en estas áreas después de una nivelación previa. La profundidad de operación de la draga depende únicamente de la resistencia del cable metálico del tambor izador, lo que la hace adecuada para operar en profundidades inalcanzables por otras dragas similares. Además, el pequeño calado de la pontona permite trabajar en aguas poco profundas siempre que las barcazas puedan acceder a la zona. La ventaja más importante de la draga de cuchara sobre la pontona es su capacidad para dragar zanjas estrechas.
Los principales inconvenientes de esta draga son el menor volumen de producción en comparación con otros tipos de dragas similares y la dificultad para mantener una producción regular. Para asegurarse de que no queden zonas sin dragar, se necesita sobreexcavar el terreno, especialmente en suelos cohesivos. Esto se traduce en un coste elevado debido a la combinación de un bajo volumen de producción y un exceso de terreno dragado, especialmente cuando se dragan capas delgadas en grandes extensiones de terreno. Además, la única fuerza que puede aplicarse al cucharón para penetrar en terrenos duros es su propio peso, por lo que el rango de materiales que puede arrastrar sin tratamiento previo es limitado.
He grabado un vídeo sobre esta draga, que espero les sea de interés.
A continuación os dejo un par de vídeos para que podáis observar cómo trabaja la draga. En este caso, en vez de estar la cuchara montada sobre un brazo en celosía y cables, está montada sobre un brazo hidráulico articulado. Espero que os gusten.
Referencias:
BRAY, R.N.; BATES, A.D.; LAND, J.M. (1997). Dredging: A handbook for engineers. 2nd edition, Wiley, 434 pp.
CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2010). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 2010.4038.
SANZ, C. (2001). Manual de equipos de dragado. Ed. Carlos López Jimeno. Madrid, 323 pp.
Figura 1. http://www.tectonica-online.com/productos/2683/artificial_congelacion/#
Al excavar y estabilizar el suelo, aunque sea de forma provisional, una posibilidad consiste en congelar artificialmente el suelo, en especial cuando este es blando y está saturado. Ello permite disponer de una pared provisional que impide el desmoronamiento del terreno.
El estudio de la congelación artificial del suelo requiere conocimientos sobre las técnicas de congelación existentes, así como sobre las propiedades térmicas y geotécnicas del terreno. Este procedimiento constructivo requiere la participación de empresas especializadas. Aquí podéis descargar un documento que explica una aplicación práctica de la técnica.
Fundamento teórico
La estabilización temporal del terreno mediante congelación es una técnica empleada en minería desde mediados del siglo pasado. Se basa en la transformación del agua intersticial en hielo, que, en ese estado, actúa como elemento aglutinante de las partículas del suelo.
Se consiguen así dos efectos, por una parte, un aumento de la resistencia del terreno y, por otra, una completa impermeabilidad que facilita durante un tiempo las condiciones de excavación. Pero al mismo tiempo, se alteran otras condiciones geotécnicas que pueden afectar a estructuras contiguas a la obra y que, en el proyecto previo, han de ser estudiadas cuidadosamente.
Figura 2. Sistema de congelación de terrenos
Aplicabilidad
La congelación es adecuada en una amplia variedad de suelos, incluso cuando las inyecciones y otros métodos no pueden utilizarse. El requisito que plantea es que los suelos estén saturados de agua, ya que, de lo contrario, la técnica no mejora las características del terreno. Así, se podría congelar un terreno con un grado de saturación del 20%, pero en terrenos cohesivos la congelación no alcanza el 100%, por lo que el tratamiento deja de ser eficaz.
Figura 3. http://teoriadeconstruccion.files.wordpress.com
Sistemas de congelación
El procedimiento consiste en instalar un conjunto de tubos o sondas de congelación por los que habrá de circular la sustancia refrigerante, con la disposición y separación entre las sondas que aconsejen las condiciones de obra (profundidad de excavación, planta, etc.) y el terreno.
Figura 4. Esquema de congelación del terreno
Como sustancias refrigerantes pueden emplearse salmueras (con frecuencia, cloruro cálcico, aunque también se han utilizado cloruros de sodio, magnesio o litio), anhídrido carbónico (nieve carbónica) o nitrógeno líquido. Todas ellas presentan el mismo fundamento físico: la capacidad de absorción de calor de estas sustancias al pasar del estado líquido al gaseoso.
El método de instalación varía según se recupere o no el elemento refrigerante (circuito cerrado o abierto). En el primer caso, ha de establecerse un circuito cerrado como el que se muestra en la figura. El fluido, en estado líquido, pasa por los tubos refrigerantes y, al evaporarse a través de ellos, absorbe calor del terreno. Conseguido este efecto, la sustancia en forma de gas se hace pasar por un compresor que en combinación con un sistema refrigerador lo licua a baja temperatura, y después es conducida a un depósito, en el que es almacenada en forma líquida a alta presión. Desde este tanque el caudal se bombea a las sondas refrigerantes para ser reutilizado en un nuevo recorrido a través del circuito cerrado de congelación. La salmuera suele estar al menos a 5 °C por debajo de la mínima temperatura que debe alcanzarse, con puntos de congelación habituales entre -20 °C y -40 °C.
Cuando la congelación se aplica sin recuperar la sustancia refrigerante, esta (a menudo nitrógeno líquido), es transportada a pie de obra en camiones cisterna y desde ellos es bombeada a baja temperatura (» -196 °C), hacia las sondas o tubos congeladores de la instalación: el fluido, después de pasar a través de las sondas, ya evaporado se dirige hasta el final del circuito, en este caso abierto, del cual sale a la atmósfera en forma de gas a unos -60 °C de temperatura.
Figura 5. Congelación artificial del suelo mediante nitrógeno líquido. Adaptado de Cashman y Preene (2012)
Este sistema resulta más caro que el anterior por no recuperar la sustancia refrigerante, pero los efectos de congelación que se obtienen en la práctica son más rápidos.
Existe la opción de utilizar un procedimiento mixto. Consiste en combinar la capacidad frigorífica del nitrógeno líquido para congelar el terreno rápidamente y la economía de la salmuera para el mantenimiento durante los trabajos de excavación y la construcción de la estructura. Para ello, los circuitos de sondas deben estar separados de forma que se puedan emplear ambos procedimientos.
Condiciones de ejecución
La elección del procedimiento y medios de congelación más efectivos requiere el estudio del terreno y de la obra en tres etapas:
Estudio de viabilidad
Elección del sistema
Ejecución y control
El estudio de viabilidad determina la factibilidad de la congelación y define qué tipo de acciones se deben adoptar si se requieren medidas correctoras del terreno. Obviamente, se debe comenzar por el conocimiento hidrogeológico del terreno y del entorno afectado por la congelación. En este estudio, los parámetros térmicos y geotécnicos del suelo durante todo el proceso son los que presentan un mayor interés.
Es conveniente conocer el volumen y las condiciones del agua que entre en contacto con el material congelado debido al calor proporcionado y a los efectos de la velocidad de circulación. A partir de velocidades de 1,5–2 m/día, la congelación no es posible con nitrógeno líquido. Con esas altas velocidades se puede inyectar el terreno para mejorar la eficiencia del tratamiento. La congelación suele ser factible en suelos saturados, aunque también podría emplearse en suelos con grados muy bajos de saturación (10%).
El estudio de viabilidad determina el sistema de congelación y la mejor disposición de los tubos para adaptarlos a las condiciones del terreno. Se recurre a superficies cilíndricas, de sección circular o elíptica, para que los esfuerzos generados en el material congelado sean de compresión. El análisis térmico permite seleccionar la disposición más favorable de las sondas, la potencia del equipo de congelación y el tiempo de trabajo necesario para lograr la congelación.
Las sondas termométricas permiten controlar la temperatura en el interior del suelo congelado. De esta forma se controla la evolución de la congelación durante la excavación y se determina la potencia frigorífica necesaria. Por tanto, la congelación se realiza en dos etapas: la etapa activa, que congela el terreno para formar la pantalla, y la etapa pasiva, en la que se mantiene estable el espesor congelado.
La resistencia de un suelo congelado la determinan la cohesión y el ángulo de rozamiento. Pero estos parámetros varían según la temperatura y el tiempo, con leyes diferentes en función de la composición del suelo y de la duración de la carga aplicada.
Ventajas y limitaciones
La congelación del terreno permite acortar plazos cuando la cantidad de agua en una excavación es importante, y es un método aplicable a una gran variedad de suelos. Sin embargo, su ejecución precisa de empresas especializadas, lo que, junto con su coste, ha limitado su uso en España. Asimismo, en el caso de gravas con un flujo de agua considerable, se requiere una inyección previa. Por último, el asiento producido tras la descongelación del terreno puede ser significativo.
Os dejo aquí un caso real en Varsovia sobre la aplicación de la congelación del terreno.
A continuación, os dejo un vídeo que he preparado para explicar este procedimiento constructivo. Espero que os guste.
En el siguiente vídeo se muestra un proyecto de congelación para la construcción posterior de un túnel.
Referencias:
CASHMAN, P.M.; PREENE, M. (2012). Groundwater Lowering in Construction: A Practical Guide to Dewatering, 2nd edition. CRC Press, Boca Raton, 645 pp.
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Mejora de terrenos.Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.844. Valencia.
MUZÁS, F. (1980). El frío, la helada, congelación de terrenos. Capítulo 16 de Geotecnia y Cimientos III, de J.A. Jiménez Salas, Ed. Rueda.
MUZÁS, F. (1980). Congelación artificial del terreno.IV Curso sobre Técnicas de Mejora del Terreno. Valencia, 16 de octubre. (link)
¿La calidad de diseño y de proyecto evita costes de mantenimiento en las infraestructuras? La pregunta que hacemos parece retórica, pero, a la luz de lo observado en muchos edificios, obras civiles y demás construcciones, no parece tener una respuesta evidente. Es el momento de ahondar más en la reflexión y apuntar algún ejemplo que sirva. Hemos elegido el de los hoteles como estudio de caso en este post. Es evidente que, donde pongamos la palabra “hotel” puede otro lector poner “carretera”, “hospital” o “central hidroeléctrica”, por poner algunos ejemplos. Me parece especialmente interesante la “Ley de los Cincos”, de Sitter, que creo que todos deberíamos tener marcada a fuego cuando se escatiman los esfuerzos necesarios para realizar un buen proyecto constructivo. Si seguís leyendo el post, enseguida la explicamos.
La calidad se ha convertido en una estrategia competitiva para cualquier industria cuyos objetivos básicos son la satisfacción del cliente y la eficiencia económica de la empresa. Si bien la calidad de diseño de una infraestructura y su permanencia en el tiempo no constituyen una garantía suficiente para ofrecer a los clientes un servicio de calidad, es cierto que los errores cometidos en los estudios de viabilidad y en el proyecto de una infraestructura gravemente condicionan la rentabilidad del negocio no solo durante el proceso de construcción de las instalaciones, sino también posteriormente en su funcionamiento (Yepes, 1997). La consideración de una infraestructura como un sistema que debe optimizarse a lo largo de su ciclo de vida aporta una nueva visión al negocio. La calidad de diseño debe conducir a la satisfacción de las demandas de los clientes, tanto internos como externos, y a una solución óptima en términos de funcionamiento y costes.
La atención a los distintos requerimientos de cada cliente conduciría al diseño de un hotel diferente para cada cliente. Por tanto, antes de iniciar el proyecto, se deben segmentar las tipologías de usuarios para definir las prestaciones a cubrir. Si bien un superior grado de calidad de diseño implica normalmente mayores costos, estos pueden ser asumibles si permiten una satisfacción de las expectativas y suponen a largo plazo menores costes de mantenimiento y explotación.
Una buena calidad de diseño es decisiva para el comportamiento, por ejemplo, en un hotel, pero no es suficiente para mejorar la satisfacción del cliente. No obstante, no se debe menospreciar dicha faceta de calidad, ya que compromete aspectos como la duración de la propia instalación, su fiabilidad, su comodidad, la ausencia de ruidos, la intercambiabilidad, los tiempos de espera y la prontitud en el servicio, los consumos energéticos y otros aspectos, que ponen en evidencia la satisfacción del usuario y la eficiencia económica de la empresa. Se pueden suplir ciertas deficiencias con la voluntad y el buen hacer de los recursos humanos, pero las carencias estructurales comprometen la competitividad y, por tanto, la viabilidad del negocio.
Las estadísticas europeas señalan (ver Calavera, 1995) que el proyecto es responsable del 35-45 % de los problemas en la construcción. A este respecto, Sitter (véase Rostman, 1992) ha introducido la llamada “Ley de los Cincos”, postulando que un dólar gastado en fase de diseño y construcción elimina costes de 5 dólares en mantenimiento preventivo, 25 dólares en labores de reparación y 125 en rehabilitación.
¿Alguien duda aún de que menoscabar los recursos destinados a redactar un buen proyecto es una pérdida de dinero? Desgraciadamente, aún existen quienes ahorran incluso en lo esencial.
Referencias:
CALAVERA, J. (1995). Proyectar y controlar proyectos. Revista de Obras Públicas, n.º 3.346. Madrid, septiembre.
ROSTMAN, S. (1992). Tecnología moderna de durabilidad. Cuadernos Intemac, 5.
YEPES, V. (1997). Calidad de diseño y efectividad de un sistema hotelero.Papers de Turisme, 20: 137-167.
YEPES, V. (1998). La calidad económica. Qualitas Hodie, 44: 90-92.
By retocada por Yeza de la versión original de Alonsoquijano [Public domain], from Wikimedia Commons
El propósito de este artículo es presentar la optimización multiobjetivo como herramienta para el estudio de la sostenibilidad de los hormigones autocompactantes. Se toma como ejemplo una viga en doble T de hormigón, con 15 m de luz definida por 20 variables. Una variable recoge ocho posibles dosificaciones del hormigón. Cuatro hormigones convencionales CC y cuatro hormigones autocompactantes SCC representan cuatro clases resistentes. Se utiliza el algoritmo recocido simulado multiobjetivo «Multiobjective Simulated Annealing» (MOSA) para optimizar el coste, las emisiones de CO₂ y la durabilidad. Los resultados muestran la viabilidad económica de reducir las emisiones de CO₂ y de mejorar la durabilidad. Además, las soluciones de menor coste y emisiones anuales emplean hormigón autocompactante. Los resultados proporcionan al proyectista estructural criterios para elegir soluciones más sostenibles.
REFERENCIA
GARCÍA-SEGURA, T.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2014). Optimización multiobjetivo para el estudio de la sostenibilidad del hormigón autocompactante. VI Congreso de ACHE, 3-5 de junio, Madrid. ISBN: 978-84-89670-80-8.
PALABRAS CLAVE
Sostenibilidad, autocompactante, optimización, multiobjetivo, viga en doble T.
En este trabajo se describe un método para el análisis y el diseño de puentes de carretera prefabricados de hormigón pretensado, con sección transversal en doble U y vanos isostáticos. El procedimiento utilizado para resolver este problema combinatorio es una variante del algoritmo del recocido simulado, que emplea como movimiento un operador de mutación de los algoritmos genéticos (SAMO). El algoritmo se aplica al coste de estas estructuras a lo largo de las distintas etapas de su fabricación, transporte y construcción. El problema implica 59 variables de diseño discretas para definir la geometría de la viga y de la losa, los materiales de ambos elementos y la armadura activa y pasiva. Del estudio paramétrico se concluye una buena correlación entre el coste, las características geométricas, el armado y la luz del puente, lo cual resulta de gran interés para el predimensionamiento de estos puentes prefabricados. También se realizó un análisis de sensibilidad al cambio de costes, comprobándose que si aumenta en un 20% el coste del acero, se incrementa en un 11,82 % el coste total. Sin embargo, un aumento del 20 % en el coste del hormigón produce únicamente un incremento del 4,20 % en el coste total, 2,8 veces menos. Este análisis también mostró que las características de los puentes optimizados dependen de los escenarios económicos considerados para los precios del acero y del hormigón. Indicar, por último, que existe un incremento del volumen necesario de hormigón cuando se eleva el coste del acero; pero sorprendentemente, la variación en el volumen de hormigón es casi insensible a su encarecimiento.
Resultados interesantes:
El coste del puente se duplica cuando la luz aumenta de 20 a 40 m.
La resistencia característica del hormigón en la viga oscila entre 40 y 50 MPa para los rangos entre 20 y 40 m de luz, mientras que en la losa se encuentra entre 35 y 40 MPa.
El canto de la viga presenta una esbeltez que no baja de L/18.
El espesor de las almas es de 10 cm en todos los casos. El resto de las variables se relacionan con la luz y permiten el predimensionamiento de la estructura.
El estudio de sensibilidad de precios indica que un incremento del 20% en el coste del acero supone un aumento del 11,82% en el coste total. Sin embargo, el incremento es del 20% en el hormigón; el coste total solo sube un 4,20 %. La subida del acero conduce a estructuras con menos cuantías de acero, pero existe una variación significativa en el volumen del hormigón cuando este aumenta en un 20%.
Referencia:
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J. (2013). Design of prestressed concrete precast road bridges with hybrid simulated annealing.Engineering Structures, 48:342-352. DOI:10.1016/j.engstruct.2012.09.014. ISSN: 0141-0296.(link)
