Guía para principiantes sobre la compactación de suelos.

1. ¿Qué es la compactación y por qué es importante?

La compactación de suelos es el proceso de aumentar la densidad de un terreno aplicando energía mecánica. En términos sencillos, consiste en hacer circular cargas elevadas sobre capas de suelo el número de veces necesario para alcanzar la densidad especificada. Al reducir los vacíos de aire en el suelo, se aumenta su resistencia, se reduce su capacidad de deformación y se disminuye su permeabilidad.

El objetivo principal de la compactación es mejorar las propiedades geotécnicas del suelo para garantizar la seguridad y durabilidad de las estructuras construidas sobre él, como carreteras, edificios o presas. La elección del equipo y del método de compactación no es universal, sino que depende de factores clave como la naturaleza del terreno, su contenido de humedad y la función que desempeñará el relleno compactado.

Para seleccionar y utilizar correctamente estos equipos, es esencial comprender los principios fundamentales que rigen su funcionamiento.

Figura 1. Distintos tipos de compactadores. https://www.noticiasmaquinaria.com/nuevos-modelos-de-la-serie-de-rodillos-tandem-de-hamm-en-conexpo/

2. Los cuatro esfuerzos elementales de la compactación.

Toda la maquinaria de compactación, desde un pequeño pisón manual hasta un rodillo de varias toneladas, aplica una combinación de cuatro esfuerzos básicos para densificar el suelo. Comprender estos mecanismos es el primer paso para dominar el proceso.

Tipo de esfuerzo Mecanismo y efecto principal
Estático vertical Aplica el peso de la máquina para comprimir el suelo. Produce tensiones fundamentalmente verticales que aprietan las partículas entre sí.
Amasado Genera tensiones en múltiples direcciones, «amasando» el suelo para reordenar partículas. Es especialmente útil para romper terrones en suelos cohesivos.
Impacto Aplica una fuerza súbita que propaga una onda de presión, alcanzando mayor profundidad que el esfuerzo estático.
Vibratorio Aplica una sucesión rápida de impactos que reduce la fricción interna entre partículas, facilitando su reacomodo en una configuración más densa.

Es importante destacar que el tipo de esfuerzo aplicado influye directamente en la estructura final de las partículas del suelo. Un terreno más compactado presenta partículas más orientadas y ordenadas (menos «floculadas»). El efecto de ordenamiento es progresivamente mayor al aplicar esfuerzos en el siguiente orden: estático, vibratorio, de impacto y, por último, de amasado.

Ahora que conocemos la teoría que hay detrás de la compactación, podemos explorar los equipos que aplican estos esfuerzos en la práctica.

3. Tipos principales de equipos de compactación.

Los equipos de compactación se pueden clasificar según el principio de trabajo predominante que utilizan: la fuerza estática de su propio peso o la energía dinámica de la vibración.

3.1. Compactadores estáticos: la fuerza del peso.

Estos equipos dependen principalmente de su peso para compactar el suelo.

3.1.1. Apisonadoras de rodillos lisos

  • Principio de funcionamiento: utilizan cilindros metálicos lisos para aplicar presión estática. Su mecanismo de compactación es «de arriba hacia abajo», por lo que la capa superior recibe la mayor energía.
  • Suelos adecuados: arenas y gravas bien graduadas, limos y arcillas de baja plasticidad. No se recomiendan para arenas uniformes o arcillas blandas.
  • Limitación principal: existe el riesgo de compactar en exceso la superficie y crear una costra rígida conocida como «encarpetamiento», mientras que las capas inferiores quedan menos densas.
Figura 2. Apisonadora estática de rodillo liso tipo triciclo. Imagen: V. Yepes

3.1.2. Compactadores de patas apisonadoras («pata de cabra»)

  • Principio de funcionamiento: en lugar de un rodillo liso, utilizan cilindros con múltiples «patas» o salientes que penetran en el suelo. Esto concentra la presión y compacta el terreno «de abajo hacia arriba».
  • Suelos adecuados: son especialmente efectivos en arenas y gravas con más del 20% de finos, así como en la mayoría de los suelos de grano fino (suelos limo-arcillosos, arenas limosas y arcillosas).
  • Ventaja principal: la acción de las patas rompe los terrones y grumos del suelo, a la vez que mejora la trabazón (unión) entre las sucesivas capas de material compactado.
Figura 3. Rodillo remolcado pata de cabra. Imagen: V. Yepes (2021)

3.1.3. Compactadores de ruedas neumáticas

  • Principio de funcionamiento: combinan el esfuerzo estático de su peso con el efecto de amasado que se produce por la deformación de sus neumáticos de goma, un proceso que reordena las partículas sin romperlas ni aplastarlas.
  • Suelos adecuados: son eficaces en suelos algo cohesivos y rellenos de limos poco plásticos.
  • Ventaja clave: son muy versátiles. Se puede ajustar su efecto modificando dos variables principales:
    • Aumentar la presión de inflado: incrementa la compactación en la superficie.
    • Aumentar la carga por rueda: aumenta el efecto de compactación en profundidad.
Figura 4. Compactador con neumáticos con dibujo. http://www.corinsa.es/tecnologia/compactacion/compactacion-de-tierras/

3.2. Compactadores vibratorios: reduciendo la fricción interna

Estos equipos añaden una fuerza dinámica a su peso estático, lo que los hace extremadamente eficientes.

3.2.1. Principio de funcionamiento

  • Mecanismo: la vibración de un cilindro o una placa, lo que elimina en gran medida la fricción interna entre las partículas del suelo. Así, las partículas se reordenan y alcanzan una mayor densidad con menos esfuerzo y en capas de mayor espesor. Es especialmente eficaz en terrenos granulares (arenas y gravas). Para hacerse una idea de su eficacia, la acción de un rodillo vibrante puede equivaler a la de un rodillo estático mucho más pesado: hasta ocho veces en suelos cohesivos y hasta doce veces en gravas y escolleras.
  • Regla de oro para su uso:
    • Materiales granulares (arenas, gravas): se compactan mejor con frecuencia alta y amplitud reducida.
    • Materiales cohesivos (arcillas, limos): prefieren más amplitud y menor frecuencia.

3.2.2. Tipos más comunes

Existen diversos modelos: los monocilíndricos (con rodillo liso o de patas), los de dos rodillos (tándem) y los mixtos (un rodillo y ruedas neumáticas). De todos ellos, los monocilíndricos autopropulsados son los más versátiles en la mayoría de las obras de movimiento de tierras.

Figura 5. Rodillo compactador vibratorio hidráulico de un solo tambor LSD216H. http://changlin.es/3-2-6-hydraulic-road-roller.html

3.3. Equipos para trabajos específicos

Para tareas específicas o en áreas de difícil acceso, se utilizan equipos más especializados.

3.3.1. Placas y pisones vibrantes

Son máquinas de pequeño tamaño que son guiadas por un operario. Su principal ventaja es que pueden trabajar en espacios reducidos a los que no pueden acceder máquinas más grandes, por ejemplo, en la compactación de rellenos en zanjas o trasdoses de muros.

3.3.2. Compactadores por impactos de gran energía

Este sistema es una alternativa más intensa que los rodillos vibratorios convencionales. Utiliza rodillos de perfil irregular (no cilíndricos) que, al girar a gran velocidad, generan impactos de alta energía. Su principal ventaja es la profundidad de su efecto, que puede alcanzar hasta cuatro o cinco metros.

Figura 6. Compactador de impacto de gran energía.

Una vez conocidos los tipos de equipos disponibles, el siguiente paso lógico es aprender a decidir cuál es el más adecuado para cada situación.

4. ¿Cómo elegir el equipo de compactación adecuado?

La elección del compactador no tiene una solución única, ya que depende de múltiples factores y, en última instancia, es una decisión económica. No obstante, para poder tomar una decisión técnica fundamentada, hay que tener en cuenta tres factores determinantes:

  • La naturaleza del material: es el factor más importante. Los suelos se pueden clasificar en tres grandes grupos:
    1. Suelos finos: limos y arcillas.
    2. Suelos de grano grueso: arenas y gravas.
    3. Pedraplenes: materiales rocosos.
  • El estado del material: principalmente, su contenido de humedad. La humedad actúa como un lubricante entre partículas, pero un exceso o defecto puede dificultar enormemente la compactación.
  • El volumen, la forma de la zona a compactar y el ritmo de la obra: Un área grande y abierta permite el uso de máquinas de alto rendimiento. De hecho, suelen elegirse compactadores con una capacidad de producción superior a la de los equipos de excavación y transporte, para evitar que la compactación se convierta en un «cuello de botella» que retrase todo el proyecto.

La siguiente tabla ofrece una guía simplificada para la selección inicial del equipo en función del tipo de suelo.

Guía rápida para la selección de equipos por tipo de suelo.

Tipo de suelo Equipos recomendados Consideración clave
Suelos finos (limos y arcillas) • Compactadores de patas apisonadoras

• Compactadores de neumáticos

El control preciso de la humedad es fundamental. Estos suelos son sensibles a un exceso o defecto de agua.
Suelos de grano grueso (arenas y gravas) • Rodillos vibratorios

• Compactadores de neumáticos pesados

La vibración es extremadamente efectiva para reordenar las partículas en este tipo de material.
Pedraplenes (roca) • Equipos vibratorios pesados (más de 10 toneladas) Se necesita una gran energía de compactación debido al gran tamaño de los elementos rocosos.

Elegir el equipo adecuado no solo garantiza que se alcancen las especificaciones de densidad, sino que también optimiza el rendimiento y los costes del proyecto.

5. Conclusión: principios clave para el éxito de una compactación.

La compactación es una de las operaciones más importantes en la construcción, ya que de ella dependen la estabilidad y durabilidad de casi cualquier estructura. Aunque se trata de un tema amplio, un principiante puede sentar unas bases sólidas de conocimiento si se centra en dos principios fundamentales.

  • Para lograr una compactación eficaz, es esencial comprender y dominar los cuatro tipos de esfuerzos básicos (estático, de amasado, de impacto y vibratorio), así como la forma en que cada máquina los aplica.
  • Además, es importante entender que la elección del equipo depende principalmente del tipo de suelo. No hay una máquina universal: la clave del éxito es adaptar la herramienta al material con el que se trabaja.

Aquí tienes un vídeo introductorio a los compactadores.

A continuación, os dejo un resumen de las ideas más relevantes que un principiante debería conocer sobre la compactación de suelos. Espero que os resulte interesante.

Referencias:

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 253 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2021). Procedimientos de construcción para la compactación y mejora del terreno. Colección Manual de Referencia, 1ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 426 pp. Ref. 428. ISBN: 978-84-9048-603-0.

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3

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

Cursos:

Curso de compactación superficial y profunda de suelos en obras de ingeniería civil y edificación.

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

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Plan de puntos críticos de control de calidad en la construcción de puentes postesados

1. Introducción y objeto del plan.

Los pasos superiores de hormigón pretensado ejecutados in situ son elementos estructurales fundamentales en la construcción de obras lineales, como carreteras y ferrocarriles. Su correcta ejecución es fundamental para garantizar la durabilidad de la infraestructura y, lo que es más importante, la seguridad de los usuarios. Este Plan de Calidad se ha desarrollado como un instrumento de control riguroso, centrado en la identificación sistemática de los puntos críticos de control (PCC), los riesgos inherentes a cada fase y los procedimientos de verificación necesarios para mitigarlos. Basado en las mejores prácticas del sector, su objetivo es servir de guía técnica y procedimental para la dirección de obra y el contratista, garantizando el cumplimiento estricto de las especificaciones del proyecto y la consecución de los más altos estándares de calidad.

Figura 1.  Paso superior en la autovía A-7, en Cocentaina (Alicante). Imagen: Lorena Yepes-Bellver

Este documento abarca las fases clave en la construcción de este tipo de estructuras y cubre el proceso constructivo de manera integral. En concreto, el plan abarca:

  • La ejecución de las cimentaciones y alzados (pilas y estribos).
  • El montaje, nivelación y aseguramiento de cimbras y encofrados.
  • La correcta colocación de armaduras pasivas, activas y elementos aligerantes.
  • La planificación y ejecución del hormigonado del tablero.
  • La operación de tesado del pretensado.
  • La inyección de vainas para la protección de la armadura activa.
  • Los controles de acabados y la ejecución de la prueba de carga final.

El proceso constructivo comienza con la ejecución de los alzados, una fase fundamental que sienta las bases para la estabilidad y el correcto comportamiento de toda la estructura.

2. Control de calidad en la construcción de alzados (pilas y estribos).

La construcción de los alzados, que incluye las pilas y los estribos, es una fase de gran importancia. Al representar entre el 30 % y el 50 % del coste total del puente, su correcta ejecución, y en particular la de sus cimentaciones, es la base sobre la que se sustenta la estabilidad de toda la estructura. Las estadísticas del sector son claras: aproximadamente un tercio de los fallos estructurales se deben a cimentaciones deficientes, por lo que esta etapa es un punto de control de máxima prioridad.

Figura 2. Cimentación provisional para las torres de una cimbra porticada. Imagen: V. Yepes

2.1 Verificación geotécnica y cota de cimentación.

El principal riesgo de una verificación incorrecta del terreno de cimentación es la aparición de asientos diferenciales. Un terreno con características resistentes inferiores a las previstas en el proyecto puede provocar movimientos incompatibles con la naturaleza hiperestática de la estructura, lo que conlleva una redistribución de esfuerzos no prevista y, en casos graves, fallos estructurales.

Los procedimientos de verificación y control para este punto crítico son los siguientes:

  1. Revisión documental: antes de iniciar la excavación, es obligatoria la revisión exhaustiva del anexo geotécnico y del anexo de cálculo del proyecto. El equipo de obra debe familiarizarse con los sondeos y las recomendaciones de cimentación.
  2. Inspección visual y verificación in situ: una vez alcanzada la cota final de excavación, se debe realizar una comprobación visual para confirmar que el estrato de apoyo se corresponde con el terreno esperado según los sondeos.
  3. Protocolo de actuación ante discrepancias: si el terreno esperado no se encuentra en la cota prevista, el procedimiento estándar consiste en profundizar la excavación hasta localizarlo y, posteriormente, rellenar el sobreexceso con hormigón pobre. Si tras una profundización razonable no se localiza el estrato, se deberá detener el proceso, plantear un nuevo sondeo y revisar el diseño de la cimentación.
  4. Control de cimentaciones profundas: en el caso de cimentaciones por pilotes, se debe verificar el estadillo de excavación y comprobar que el empotramiento de la punta en el estrato resistente cumple con lo especificado en el proyecto.

2.2 Colocación de armaduras y encofrados de soportes

Una ejecución deficiente en esta fase introduce múltiples riesgos: recubrimientos de hormigón insuficientes que exponen las armaduras a la corrosión, longitudes de empalme de las esperas inadecuadas que impiden la transmisión correcta de esfuerzos y comprometen la capacidad estructural, y una estabilidad deficiente del encofrado que puede provocar su deformación o colapso bajo la presión del hormigón fresco.

Procedimiento de verificación Criterio de aceptación/rechazo
Medición de recubrimientos: Verificar la correcta colocación de separadores para garantizar la distancia entre la armadura y el encofrado. El recubrimiento debe cumplir estrictamente con las especificaciones del plano. Se debe colocar un número de separadores suficiente para evitar el hundimiento de la malla superior al ser pisada, utilizando pates o soportes equivalentes de hormigón a razón de, al menos, 1 ud/m².
Comprobación de empalmes: Medir la longitud de solape de las esperas de los soportes. La longitud debe ser igual o superior a la especificada en el proyecto para garantizar la correcta transmisión de esfuerzos.
Apeo y estabilidad del encofrado: Inspeccionar el sistema de apuntalamiento del encofrado de los soportes, incluyendo los puntales inclinados. El encofrado debe estar perfectamente aplomado y arriostrado para asegurar su estabilidad y planeidad durante el hormigonado.

2.3 Hormigonado de soportes y curado

El principal riesgo durante el hormigonado de elementos esbeltos y verticales, como los soportes, es la segregación del hormigón. Verter el hormigón desde una altura excesiva hace que los áridos gruesos se separen de la pasta de cemento, por lo que el elemento resultante no es homogéneo y tiene una resistencia local inferior a la prevista.

Para controlar este riesgo, es obligatorio utilizar un embudo metálico y una manguera que descienda hasta el fondo del encofrado. El vertido debe realizarse en capas de aproximadamente 30 cm de espesor, vibrando cada una de ellas para garantizar una compactación adecuada y una distribución homogénea de los componentes del hormigón.

Figura 3. Estribo abierto. Imagen: V. Yepes

2.4. Ejecución y compactación del relleno del trasdós (estribos abiertos).

La coordinación y ejecución del relleno en estribos abiertos es un aspecto crítico que a menudo se subestima. Una compactación deficiente del terreno, especialmente en la zona acotada entre los soportes y bajo el futuro cargadero, puede provocar el desmoronamiento del terraplén cuando la estructura entre en servicio y se vea sometida a las cargas dinámicas del tráfico.

El procedimiento de control clave es secuencial: el relleno y la compactación de las tierras del cono de derrame deben realizarse antes de ejecutar el cargadero superior del estribo. Esta secuencia es la única que garantiza el acceso de la maquinaria de compactación a toda la superficie del trasdós, lo que asegura un grado de compactación uniforme y adecuado en la zona más crítica. Es fundamental señalar que, dado que los equipos de movimiento de tierras y los de estructuras suelen gestionar tajos distintos, coordinar esta tarea no siempre es sencillo, pero es imprescindible para garantizar la calidad final del estribo.

Una vez completados y verificados los alzados, la construcción avanza hacia el montaje de la estructura auxiliar que dará forma al tablero: la cimbra y el encofrado.

3. Control de calidad de cimbras y encofrados del tablero.

La cimbra es una estructura temporal, pero su función durante la construcción es absolutamente crítica. Debe soportar el peso total del hormigón fresco del tablero, las armaduras y las sobrecargas de ejecución, y transmitir estas cargas de forma segura al terreno. Si falla durante el hormigonado, las consecuencias son catastróficas. Los dos sistemas más habituales son la cimbra tubular con encofrado de madera, que ofrece un acabado superficial de mayor calidad, y la cimbra industrial con encofrado metálico, que permite un montaje más rápido a costa de un acabado estético inferior.

3.1. Estabilidad y cimentación de la cimbra.

La estabilidad de la cimbra está amenazada por varios riesgos fundamentales que deben ser controlados rigurosamente:

  • Fallo del terreno de apoyo: Cimentar sobre un terreno con una tensión admisible inferior a la requerida (el mínimo habitual para cimbra tubular es de 1.00 kp/cm²).
  • Desplome en «castillo de naipes»: Ausencia de arriostramientos longitudinales y transversales que conecten las torres entre sí, impidiendo una respuesta conjunta de la estructura.
  • Erosión y lavado: Una escorrentía no controlada de aguas torrenciales puede socavar los apoyos de la cimbra y provocar su colapso.
  • Deslizamiento en taludes: La falta de un escalonamiento adecuado en los terraplenes laterales donde apoyan los vanos de compensación compromete la estabilidad de las torres.
Figura 4. Escalonamiento con pequeños muros de hormigón junto al estribo. Imagen: V. Yepes

 

Riesgo identificado Procedimiento de verificación y control Criterio de aceptación
Fallo del terreno de apoyo Inspeccionar el terreno y verificar que se ha ejecutado la capa de mejora de 30 cm de grava-cemento. Comprobar la disposición de tableros o zapatas de madera para el reparto de cargas. El terreno debe cumplir la tensión admisible especificada en el proyecto de cimbra. Las medidas de mejora y reparto deben estar correctamente ejecutadas.
Desplome en «castillo de naipes» Inspeccionar visualmente la existencia y correcta instalación de las barras de arriostramiento en ambas direcciones, uniendo todas las torres. Todas las torres deben estar arriostradas conforme al proyecto de cimbra. No se admitirá la ausencia de estos elementos.
Erosión por lluvia Verificar la ejecución de una zanja de drenaje aguas arriba y una zanja lateral que evacúe el agua de forma controlada. El sistema de drenaje debe ser funcional y capaz de gestionar la escorrentía previsible.
Deslizamiento en taludes Comprobar que los terraplenes laterales han sido escalonados y, si es necesario, reforzados con muretes de hormigón. La ejecución del escalonamiento debe coincidir con los planos del proyecto de cimbra para garantizar un apoyo seguro.

3.2 Nivelación y geometría del encofrado del tablero.

La precisión en la nivelación del encofrado debe ser milimétrica y crítica. Un principio clave del diseño de estas estructuras es el equilibrio de deformaciones, por lo que no se aplica una contraflecha, ya que las flechas producidas por el peso propio y por la acción del pretensado están diseñadas para compensarse entre sí. Por este motivo, la precisión topográfica inicial del encofrado es un factor absolutamente imprescindible, ya que define directamente la rasante final del tablero.

El procedimiento de control topográfico es esencial. Un topógrafo debe nivelar de manera individual cada uno de los husillos de la cimbra, siguiendo las cotas definidas en los planos del proyecto. Este ajuste preciso garantiza que la geometría del tablero, incluidos los peraltes y los acuerdos, se construya con la máxima fidelidad al diseño.

Una vez verificada la geometría y la estabilidad del «molde» (encofrado), el siguiente punto crítico de control es la correcta colocación de su contenido: las armaduras pasivas y activas.

Figura 5. Encofrado del tablero. Imagen: V. Yepes

4. Control de calidad en la colocación de armaduras y aligeramientos.

Las armaduras de una estructura de hormigón pretensado cumplen una función dual: la armadura pasiva gestiona los esfuerzos secundarios de cortante y torsión, mientras que la armadura activa (los cables de pretensado) confiere al puente su capacidad principal para salvar grandes luces de manera eficiente. Cualquier error en la disposición o la cantidad de acero en esta fase compromete de forma directa e irreversible la capacidad portante de la estructura.

4.1 Trazado y sujeción de vainas de pretensado.

El trazado de las vainas de pretensado es un riesgo de primer orden. La armadura activa no es más que una armadura de tracción que debe colocarse donde se producen dichas tracciones: en la parte superior, sobre las pilas, y en la inferior, en el centro del vano. Si su posición vertical (excentricidad) es incorrecta, la fuerza de pretensado no generará el momento flector interno deseado, lo que invalidaría los cálculos del proyecto y comprometería la seguridad y el comportamiento de la estructura.

El protocolo de verificación del trazado de vainas es el siguiente:

  1. Verificación por puntos: Se debe comprobar la cota vertical de todas las vainas en intervalos de 2.00 a 3.00 metros, contrastando las mediciones con los planos de pretensado.
  2. Tolerancia: El trazado en vertical debe ajustarse con una tolerancia máxima de un centímetro, siendo especialmente rigurosos en las secciones críticas sobre pilas y en los centros de vano.
  3. Sujeción: Es imperativo asegurar que las vainas estén firmemente sujetas a los estribos de las almas para evitar su movimiento o desplazamiento durante las operaciones de hormigonado.
  4. Espaciamiento: Se debe verificar que existe un hueco horizontal mínimo de 5-6 cm entre vainas contiguas. Este espacio es crucial para permitir que el hormigón fluya correctamente y envuelva por completo las vainas, evitando la formación de coqueras.

4.2 Sujeción de aligeramientos contra la flotación.

Los aligeramientos de poliestireno expandido, al tener una densidad muy baja, están sometidos a una gran fuerza de flotación cuando se vierte el hormigón fresco. Este riesgo es crítico, por ejemplo, en un tablero con cuatro aligeramientos de 80 cm de diámetro, ya que el empuje de flotación puede alcanzar las 4,83 t/m, una fuerza muy superior al peso de la armadura pasiva que los recubre (aproximadamente 0,72 t/m). Si los aligeramientos no están adecuadamente anclados, flotarán y se desplazarán de su posición teórica, lo que alterará la sección transversal del tablero y constituirá un defecto estructural de difícil y costosa solución.

Figura 6. Aligeramiento puente losa.

Para mitigar este riesgo, deben aplicarse obligatoriamente dos medidas de control combinadas:

  • Anclaje mecánico: verificar la colocación de un sistema de sujeción robusto. Este sistema puede consistir en barras de acero (por ejemplo, de 12 o 16 mm de diámetro) dispuestas por encima de los aligeramientos y atadas a los cercos de las almas, o bien en flejes metálicos que rodean los aligeramientos y se anclan al fondo del encofrado.
  • Hormigonado por fases: se debe exigir que el hormigonado del tablero se realice en tres tongadas o capas sucesivas (losa inferior, almas y losa superior). Esta estrategia de vertido es fundamental, ya que el peso del hormigón de cada capa contrarresta de forma progresiva la fuerza ascensional, impidiendo la flotación.

4.3. Control de armado en zonas de alta concentración de esfuerzos.

La riostra sobre los estribos es una de las zonas más críticas de la estructura. Su función es difundir las cargas altamente concentradas de todos los anclajes del pretensado (que pueden sumar miles de toneladas, como las 4548 t del caso de referencia) hacia el resto del tablero. Un armado insuficiente en esta zona puede provocar la rotura de la riostra durante la operación de tesado, lo que supondría un fallo frágil y catastrófico. La gravedad de este riesgo no es teórica: recientemente se ha producido algún caso en España con víctimas mortales y heridos graves.

Como procedimiento de control, se establece una inspección final obligatoria y la emisión de un visto bueno formal por parte de la dirección de obra para la totalidad del armado del tablero antes de autorizar el inicio del hormigonado. Por experiencia, se sabe que las prisas en esta revisión final son la causa principal de la omisión de armaduras de refuerzo críticas. Este control debe ser un «punto de espera» formal y sin prisas en la planificación de la obra.

Una vez que el acero está correctamente posicionado y asegurado, el siguiente paso es hormigonar el tablero, una operación logística de gran envergadura y alta criticidad.

5. Control de calidad en el hormigonado del tablero.

El hormigonado del tablero de un paso superior es una operación logística de alta criticidad. Debe ejecutarse de forma continua, sin juntas de construcción, y conlleva el uso de grandes volúmenes de hormigón (normalmente entre 300 y 700 m³). Este proceso exige una planificación exhaustiva y la implementación de planes de contingencia para evitar cualquier interrupción que pueda afectar a la monoliticidad y a la integridad estructural del elemento.

5.1 Aseguramiento del suministro continuo de hormigón.

El principal riesgo durante esta fase es la interrupción del hormigonado. Cualquier detención prolongada crearía una junta fría que actuaría como un plano de debilidad estructural, algo inaceptable en el tablero de un puente. Los puntos de fallo más probables son una avería en la planta de hormigón o una avería mecánica en la bomba de hormigonado.

Para mitigar este riesgo, es obligatorio disponer de un plan de contingencia robusto:

  • Doble suministro: Se debe contratar el hormigón con dos plantas de producción independientes o, como alternativa, contratar una planta principal y mantener una segunda planta en servicio de guardia, lista para asumir la producción en caso de fallo de la primera.
  • Bomba de repuesto: Es imprescindible disponer de una segunda bomba de hormigón en la obra, totalmente operativa y lista para sustituir a la principal de forma inmediata en caso de avería.
  • Logística de personal: La jornada de hormigonado, que puede extenderse por más de 10 horas, debe ser planificada con personal suficiente para permitir turnos de descanso. Asimismo, el avituallamiento (comida y bebida) debe ser provisto en la propia obra para no interrumpir el ritmo de trabajo.

5.2. Control de calidad del hormigón en fresco y endurecido.

El control de calidad del material es tan importante como la logística de su colocación. Dichos controles deben ser sistemáticos y rigurosos.

Fase de control Parámetro a controlar Procedimiento de verificación Criterio de aceptación/rechazo
Recepción en obra Trabajabilidad (cono) Realizar el ensayo del cono de Abrams a todas las cubas antes de su vertido en la bomba. El cono medido debe estar dentro de la tolerancia especificada (p. ej., para un cono de 12 cm, se acepta ±2 cm). Las cubas fuera de rango deben ser rechazadas y vertidas en un lugar previsto para ello.
Muestreo para ensayo Resistencia a compresión Realizar un muestreo estadístico (p. ej., de un tercio de las cubas). De cada amasada controlada, se deben fabricar 6 probetas para su ensayo en laboratorio. El resultado del ensayo a 28 días debe cumplir o superar la resistencia característica de proyecto (p. ej., HP-35).
Control para tesado Resistencia temprana Ensayo a compresión de una serie de probetas a 7 días (o 3 días si se prevé un tesado temprano). Se recomienda curar una serie de estas probetas a pie de puente, en las mismas condiciones ambientales que el tablero, para obtener una medida más representativa de la resistencia real. La resistencia media obtenida debe alcanzar el valor mínimo especificado en el proyecto para autorizar el tesado (p. ej., 27.5 MPa).

Una vez colocado el hormigón y alcanzada la resistencia necesaria, se pasa a la siguiente fase crítica: el pretensado, que constituye la auténtica prueba de carga de la estructura.

6. Control de calidad en el pretensado del tablero.

La operación de tesado del tablero es extremadamente crítica. En esta fase, la estructura se somete a una de sus situaciones de carga más desfavorables, ya que se aplica la fuerza máxima de pretensado con únicamente el peso propio del tablero actuando. Esta situación pone a prueba los límites de resistencia tanto del hormigón en las zonas de anclaje como del acero de alta resistencia de los tendones.

Figura 7. Anclajes de hormigón postesado. https://www.becosan.com/es/hormigon-pretensado/

6.1 Verificación dual de la fuerza de tesado.

El principal riesgo de esta operación es aplicar una fuerza de pretensado incorrecta, ya sea por exceso o por defecto. Un tesado insuficiente no conferirá a la estructura la capacidad portante para la que fue diseñada, por lo que quedará vulnerable ante las cargas de servicio. Por el contrario, un tesado excesivo puede provocar daños por compresión en el hormigón o incluso la rotura de los propios tendones.

Para garantizar la correcta aplicación de la fuerza, es obligatorio realizar un procedimiento de control dual.

  1. Control de presión: Monitorizar y registrar la presión aplicada al gato hidráulico a través del manómetro de la centralita.
  2. Control de alargamiento: Medir físicamente con una cinta métrica el alargamiento real que experimentan los tendones en cada extremo.

El criterio principal de aceptación es que la media de la desviación entre los alargamientos reales medidos y los alargamientos teóricos calculados en el proyecto debe ser inferior al 5 %. Si se supera este umbral, se debe detener la operación. Hay que informar inmediatamente al proyectista, analizar las posibles causas (por ejemplo, una discrepancia en el módulo de deformación real del acero de las bobinas suministradas) y no proceder hasta haberlas determinado.

6.2 Secuencia de tesado y seguridad operacional.

Una secuencia de tesado incorrecta, por ejemplo, asimétrica, puede inducir esfuerzos parásitos en la estructura que no se tuvieron en cuenta en el cálculo. Además, la operación conlleva un riesgo intrínseco muy elevado debido a las grandes energías almacenadas; la rotura de un anclaje o de un tendón puede tener consecuencias mortales.

Los procedimientos de control que se deben aplicar son:

  • Secuencia de tesado: Verificar que la operación sigue estrictamente el orden de tesado de los tendones especificado en los planos del proyecto. Generalmente, la secuencia procede desde los tendones centrales hacia los extremos, manteniendo siempre la simetría para no inducir momentos torsores no deseados.
  • Seguridad: Se prohíbe de forma taxativa la permanencia de personal no esencial en la zona posterior a los anclajes durante la aplicación de la carga.

Tras el tesado y su aprobación, es crucial proteger el acero activo contra la corrosión mediante la inyección de las vainas.

7. Control de calidad en la inyección de vainas.

La inyección de las vainas con mortero cumple dos funciones vitales: en primer lugar, proteger las armaduras activas de alta resistencia contra la corrosión y, en segundo lugar, garantizar la adherencia entre el cable y el hormigón circundante. No se debe subestimar la importancia de esta fase; los fallos por corrosión debidos a una inyección deficiente en el Reino Unido provocaron una moratoria en la construcción de este tipo de puentes, lo que subraya la gravedad de ejecutar incorrectamente este proceso.

7.1. Vaciado completo del aire ocluido.

El principal riesgo durante la inyección es la presencia de aire atrapado en los puntos más altos del recorrido de la vaina. Estas bolsas de aire impiden que el mortero de protección llegue a todas las partes del cable, por lo que quedan secciones del acero expuestas a la humedad y, por tanto, a un alto riesgo de corrosión a largo plazo.

El procedimiento de inyección y purga debe seguirse meticulosamente:

  1. Se inyecta la lechada de mortero por uno de los extremos de la vaina a una presión controlada (alrededor de 5 kp/cm²).
  2. Se espera hasta que la lechada fluya de manera continua por el extremo opuesto, momento en el que dicho extremo se tapa para presurizar la vaina.
  3. A continuación, se abre el primer tubo de purga, que se encuentra en el punto más alto cercano al punto de inyección (normalmente sobre una pila).
  4. Se mantiene el tubo de purga abierto hasta que por él salga un chorro sólido y continuo de inyección, sin burbujas de aire. En ese momento, se cierra herméticamente.
  5. El proceso de purga se repite de forma secuencial para todos los tubos situados en los puntos altos a lo largo del trazado del cable.

Esta operación debe realizarse lo antes posible una vez recibido el visto bueno del tesado, sin posponerla, para minimizar el tiempo que el acero activo permanece desprotegido.

Una vez finalizadas las fases estructurales principales, se procede a ejecutar los elementos de acabado y a verificar el comportamiento final de la estructura mediante la prueba de carga.

8. Control de calidad de los acabados y prueba de carga.

Aunque la integridad estructural del puente ya está asegurada en esta fase, la ejecución de los acabados define su durabilidad y su aspecto final, mientras que la prueba de carga supone la aceptación formal de la obra y demuestra empíricamente que su comportamiento bajo carga es el esperado.

Figura 8. Prueba de carga. https://indaico.es/servicios/pruebas-de-carga

8.1 Ejecución de la prueba de carga.

La prueba de carga, que es obligatoria para puentes con luces superiores a 12 metros, tiene como objetivo someter la estructura a un estado de cargas que genere esfuerzos equivalentes a aproximadamente el 70 % de los producidos por el tren de cargas del proyecto. Supone la verificación final y tangible del trabajo realizado.

Los procedimientos de control para la prueba son los siguientes:

  1. Proyecto de prueba: Se debe exigir un proyecto específico de prueba de carga, preparado por el calculista de la estructura. Este documento debe definir el número de camiones, sus pesos exactos y sus posiciones sobre el tablero para los distintos estados de carga que se van a probar (por ejemplo, el máximo momento flector positivo en el vano central y el máximo momento negativo sobre las pilas).
  2. Medición de deformaciones: Utilizando equipos de precisión, se deben medir los desplazamientos verticales (flechas) en puntos clave del tablero. Las mediciones se toman antes de la carga (lectura de cero), durante la aplicación de la carga (respuesta instantánea) y tras un periodo de estabilización.
  3. Medición de recuperación: Tras la retirada completa de la carga, se mide la flecha remanente para evaluar el comportamiento elástico de la estructura.
  4. Criterios de aceptación: Se deben cumplir dos criterios principales:
    • La flecha máxima medida debe ser coherente con la calculada teóricamente (la experiencia indica que suele ser en torno al 85 % de la teórica).
    • La recuperación elástica debe ser superior al 90 % de la flecha máxima medida.
  5. Acta de prueba: Los resultados de la prueba deben formalizarse en un acta oficial que se incorporará al expediente final de la obra como constancia de la correcta ejecución y comportamiento de la estructura.

8.2 Ejecución correcta de la superestructura.

Por último, hay que comprobar los elementos de la superestructura que completan el puente:

  • Aceras: Es crucial verificar la existencia de las armaduras de conexión (normalmente redondas de 12 a 25) que anclan la acera al tablero. Esta armadura evita que la acera pueda ser arrancada por impactos accidentales de vehículos contra el bordillo.
  • Estética: Se debe comprobar que los elementos de borde, como barandillas metálicas o parapetos, respetan la estética de la esbeltez del tablero. Se debe evitar el uso de parapetos de hormigón macizo, ya que aumentan visualmente el canto y restan elegancia al diseño. Esto es especialmente relevante si se han utilizado sistemas de cimbra industrial que, como se mencionó, priorizan la velocidad sobre la calidad del acabado superficial y dejan marcas y manchas que deben gestionarse para obtener un resultado final aceptable.

El cumplimiento riguroso y sistemático de todos los puntos de control detallados en este plan es esencial para garantizar la entrega de una estructura segura, duradera y conforme a los más altos estándares de calidad en ingeniería civil.

Referencias:

YEPES, V. (2024). Estructuras auxiliares en la construcción: Andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 408 pp. Ref. 477. ISBN: 978-84-1396-238-2

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

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3

YEPES, V. (2021). Procedimientos de construcción para la compactación y mejora del terreno. Colección Manual de Referencia, 1ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 426 pp. Ref. 428. ISBN: 978-84-9048-603-0.

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.

Cursos:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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

Curso de Procedimientos de Construcción de cimentaciones y estructuras de contención en obra civil y edificación.

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Inteligencia artificial y eficiencia en el diseño de edificios

La inteligencia artificial (IA) está transformando de manera radical el diseño arquitectónico y la edificación. En la actualidad, el sector de la construcción se enfrenta a tres tendencias clave: la industrialización, la sostenibilidad y la transformación digital e inteligente. La convergencia de estos factores genera numerosas oportunidades, pero también desafíos significativos.

Los proyectos contemporáneos son cada vez más grandes y complejos, y están sujetos a requisitos ambientales más estrictos, lo que aumenta la presión sobre los equipos de diseño en términos de procesamiento de información, tiempo y recursos. En este contexto, la IA no solo optimiza los procesos, sino que también mejora la eficiencia de los métodos tradicionales de diseño.

A continuación, analizamos cómo la IA puede impulsar la eficiencia del diseño, fomentar la innovación y contribuir a la sostenibilidad de los proyectos. La tecnología ya está presente en todas las etapas del ciclo de vida del edificio, desde el análisis predictivo y la supervisión de la construcción hasta el mantenimiento de las instalaciones.

La digitalización ha transformado profundamente la forma en que concebimos, proyectamos y gestionamos las infraestructuras. Tras la aparición del diseño asistido por ordenador (CAD) y el modelado de información para la construcción (BIM), la inteligencia artificial (IA) se presenta como el siguiente gran avance tecnológico. A diferencia de otras herramientas, la IA no solo automatiza tareas, sino que también aprende, genera propuestas y ayuda a tomar decisiones complejas de manera óptima. Como señalan Li, Chen, Yu y Yang (2025), la IA se está consolidando como una herramienta fundamental para aumentar la eficiencia en el diseño arquitectónico e integrar criterios de sostenibilidad, industrialización y digitalización en toda la cadena de valor.

La IA se puede definir como un conjunto de técnicas informáticas que buscan reproducir procesos propios de la inteligencia humana, como el razonamiento, el aprendizaje o el reconocimiento de patrones. Entre sus ramas se incluyen el aprendizaje automático (machine learning o ML), basado en algoritmos que identifican patrones en grandes volúmenes de datos; las redes neuronales artificiales, que imitan el funcionamiento del cerebro y permiten resolver problemas complejos, como la predicción energética (Chen et al., 2023); los algoritmos genéticos, que simulan procesos evolutivos para hallar soluciones óptimas en problemas con múltiples variables, y la IA generativa, capaz de crear contenidos originales, como imágenes o planos, a partir de descripciones textuales. Este último enfoque, también conocido como AIGC (contenido generado por IA), ha popularizado herramientas como Stable Diffusion o Midjourney (Li et al., 2025).

En el sector de la construcción confluyen tres grandes tendencias: la industrialización, vinculada a la modularización y la prefabricación de componentes; el desarrollo sostenible, que impulsa diseños energéticamente eficientes y con menor impacto ambiental; y la digitalización inteligente, en la que la IA desempeña un papel protagonista (Asif, Naeem y Khalid, 2024). Estas tres dinámicas están interrelacionadas: sin tecnologías de análisis avanzado, como la IA, sería mucho más difícil cumplir los objetivos de sostenibilidad o gestionar procesos constructivos industrializados.

Tendencias de la construcción

Las aplicaciones de la IA se extienden a lo largo de todo el ciclo de vida del edificio. En las primeras fases de diseño, los algoritmos generan en segundos múltiples alternativas de distribución, optimizando la orientación, la iluminación natural o la ventilación. El diseño paramétrico asistido por IA permite explorar variaciones infinitas ajustando solo unos pocos parámetros (Li et al., 2025). Durante la fase de proyecto, los sistemas basados en procesamiento del lenguaje natural pueden interpretar normativas y detectar incumplimientos de forma automática, lo que reduce la probabilidad de modificaciones en obra (Xu et al., 2024). Además, las técnicas de simulación permiten prever el comportamiento estructural, acústico o energético de un edificio antes de su construcción, lo que proporciona seguridad y precisión en la toma de decisiones.

Avances de la IA en el diseño arquitectónico

En el sector de la construcción, la IA se combina con sensores y análisis de datos en tiempo real para optimizar la producción y la logística. En la construcción industrializada, los algoritmos ajustan la fabricación de elementos prefabricados, optimizan los cortes y los ensamblajes, y mejoran la gestión de las obras (Li et al., 2025). Al mismo tiempo, la monitorización inteligente permite anticiparse a las desviaciones, planificar los recursos con mayor eficiencia e incrementar la seguridad en entornos complejos.

Optimización del ciclo de vida del edificio con IA

Uno de los campos más avanzados es la predicción y optimización del consumo energético. Algoritmos como las redes neuronales, las máquinas de soporte vectorial o los métodos evolutivos permiten modelizar con gran precisión el comportamiento energético, incluso en las fases preliminares (Chen et al., 2023). Gracias a estas técnicas, es posible seleccionar soluciones constructivas más sostenibles, diseñar envolventes eficientes e integrar energías renovables en el proyecto. Como señalan Ding et al. (2018), estas herramientas facilitan el cumplimiento de los sistemas de evaluación ambiental y apoyan la transición hacia edificios de energía casi nula.

Las ventajas de la IA son evidentes: aumenta la eficiencia, reduce los errores y permite generar múltiples alternativas en mucho menos tiempo (Li et al., 2025). También optimiza los aspectos energéticos y estructurales, lo que hace que los proyectos sean más fiables y competitivos. La automatización de tareas repetitivas agiliza la creación de planos y documentos, mientras que los profesionales pueden dedicarse a tareas creativas. Además, las herramientas de gestión de proyectos con IA ayudan a organizar mejor los recursos y los plazos. Gracias a su capacidad para analizar grandes volúmenes de datos, fomentan la innovación, diversifican los métodos de diseño y facilitan la selección de materiales y el rendimiento energético.

Beneficios de la IA en el diseño

Sin embargo, la IA también plantea importantes desafíos. Su eficacia depende de la calidad de los datos; sin información fiable, los algoritmos pierden precisión. Además, integrarla con plataformas como CAD o BIM sigue siendo complicado (Xu et al., 2024). A esto se suman cuestiones éticas y legales, como la propiedad intelectual de los diseños generados por IA, la opacidad en la toma de decisiones y el riesgo de que los diseñadores pierdan cierto control. En algunos lugares, como EE. UU., se han revocado derechos de autor sobre obras generadas por IA, lo que refleja la incertidumbre legal existente.

Otros retos son la homogeneización del diseño si todos usan herramientas similares, la reticencia de algunos profesionales a adoptar soluciones de IA por dudas sobre la personalización y la fiabilidad, y los altos costes y la limitada disponibilidad de hardware y software especializados. Aún así, la IA sigue siendo una herramienta poderosa que, si se utiliza correctamente, puede transformar la eficiencia, la creatividad y la sostenibilidad en el sector de la construcción, abriendo un futuro lleno de oportunidades.

Desafíos de la adopción de la IA en el diseño

Ya existen ejemplos prácticos que muestran el potencial de estas tecnologías. Herramientas como Stable Diffusion o FUGenerator pueden generar imágenes y maquetas a partir de descripciones en lenguaje natural y actúan como asistentes que multiplican la productividad del proyectista (Li et al., 2025). Estas plataformas no sustituyen la creatividad humana, pero ofrecen un apoyo decisivo en la fase de ideación.

Bucle interactivo de inferencia de diseño arquitectónico de FUGenerator (Li et al., 2025)

La IA se está convirtiendo en un pilar fundamental de la construcción, integrándose cada vez más con tecnologías como la realidad aumentada (RA), la realidad virtual (RV), la realidad mixta (RM) y los gemelos digitales. Gracias a esta combinación, no solo es posible visualizar cómo será un edificio, sino también anticipar su comportamiento estructural, energético o acústico antes de su construcción (Xu et al., 2024). Esto permite a los diseñadores y a los clientes evaluar las propuestas en las primeras etapas, lo que mejora la calidad del diseño y la experiencia del usuario.

La IA del futuro será más inteligente y adaptable, capaz de predecir con gran precisión los resultados del diseño y ofrecer soluciones personalizadas. Su impacto no se limita al diseño arquitectónico: la gestión de la construcción se beneficiará de la robótica asistida, lo que aumentará la seguridad y la eficiencia en tareas complejas o de alto riesgo; la operación de los edificios podrá monitorizar su rendimiento, anticipar las necesidades de mantenimiento y prolongar su vida útil, lo que reducirá los costes, y el análisis de mercado aprovechará el big data para prever la demanda y los precios de los materiales, lo que optimizará la cadena de suministro.

En ingeniería civil, la integración de la IA y las tecnologías avanzadas permite tomar decisiones más fundamentadas, minimizar riesgos y entregar proyectos más seguros y sostenibles (Xu et al., 2024). Así, la construcción del futuro se perfila como un proceso más eficiente, innovador y conectado, en el que la tecnología y la planificación estratégica trabajan juntas para lograr resultados óptimos.

En conclusión, la IA no pretende sustituir a los ingenieros y arquitectos, sino ampliar sus capacidades, como ya hicieron el CAD o el BIM (Asif et al., 2024; Li et al., 2025). Automatiza tareas repetitivas, agiliza el diseño, facilita la toma de decisiones basada en datos y ayuda a elegir materiales, mejorar la eficiencia energética y estructural e inspirar soluciones creativas. Su impacto trasciende el diseño y se extiende a la planificación, la supervisión de la construcción y la gestión del ciclo de vida del edificio. No obstante, su adopción plantea desafíos como los altos costes, la escasez de software disponible y la necesidad de contar con datos de calidad y algoritmos robustos. Si se depende en exceso de la IA, los diseños podrían homogeneizarse, por lo que es fundamental definir claramente los roles entre los arquitectos y la IA. Si se utiliza correctamente, la IA puede potenciar la creatividad, la eficiencia y la sostenibilidad, y ofrecer un futuro más innovador y dinámico para la construcción.

Os dejo un vídeo que resume las ideas más importantes.

Referencias:

Glosario de términos clave

  • Inteligencia Artificial (IA): Una disciplina científica y tecnológica de vanguardia que simula el aprendizaje y la innovación humanos para extender el alcance de la aplicación de la tecnología.
  • Inteligencia Artificial Generativa (GAI): Un subconjunto de la IA que utiliza el aprendizaje automático y las capacidades de procesamiento del lenguaje natural para que las computadoras simulen la creatividad y el juicio humanos, produciendo automáticamente contenido que cumple con los requisitos.
  • Diseño Paramétrico: Un método de diseño en el que se utilizan algoritmos para definir la relación entre los elementos de diseño, permitiendo la generación de diversas variaciones de diseño mediante el ajuste de parámetros.
  • Diseño Asistido por IA: Métodos en los que las herramientas de IA ayudan a los diseñadores a optimizar diseños, analizar datos, resolver problemas y explorar conceptos creativos.
  • Colaboración Hombre-Máquina: Un enfoque en el que humanos y máquinas trabajan juntos en tareas complejas, con la IA apoyando la innovación humana y el intercambio de información eficiente.
  • Redes Neuronales Artificiales (RNA o ANN): Un tipo de algoritmo de IA, modelado a partir del cerebro humano, que se utiliza para modelar relaciones complejas entre entradas y salidas, a menudo empleadas en la predicción del consumo de energía de los edificios.
  • Aprendizaje Profundo (Deep Learning): Un subcampo del aprendizaje automático que utiliza redes neuronales con múltiples capas (redes neuronales profundas o DNN) para aprender representaciones de datos con múltiples niveles de abstracción.
  • Redes Neuronales Profundas (DNN): Redes neuronales con numerosas capas ocultas que permiten que el modelo aprenda patrones más complejos en los datos, mejorando la precisión en tareas como la predicción del consumo de energía.
  • Máquinas de Vectores de Soporte (SVM): Un algoritmo de aprendizaje supervisado utilizado para tareas de clasificación y regresión, especialmente eficaz con conjuntos de datos pequeños y para identificar relaciones no lineales.
  • Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN o NLP): Un campo de la IA que se ocupa de la interacción entre las computadoras y el lenguaje humano, permitiendo a los sistemas interpretar y generar lenguaje humano.
  • Modelado de Información de Construcción (BIM): Una metodología para la gestión de la información de construcción a lo largo de su ciclo de vida, utilizada con la IA para mejorar las simulaciones de rendimiento del edificio.
  • Algoritmos Genéticos (GA): Una clase de algoritmos de optimización inspirados en el proceso de selección natural, utilizados para encontrar soluciones óptimas en tareas de diseño complejas.
  • Adaptación de Bajo Rango (LoRA): Un método de ajuste de bajo rango para modelos de lenguaje grandes, que permite modificar el comportamiento de los modelos añadiendo y entrenando nuevas capas de red sin alterar los parámetros del modelo original.
  • Stable Diffusion: Una herramienta avanzada de IA para generar imágenes a partir de descripciones de texto o dibujos de referencia, que a menudo utiliza el modelo LoRA para estilos específicos.
  • Inception Score (IS) y Fréchet Inception Distance (FID): Métricas cuantitativas utilizadas para evaluar la calidad y diversidad de las imágenes generadas por modelos de IA, con IS evaluando la calidad y FID la similitud de la distribución entre imágenes reales y generadas.
  • FUGenerator: Una plataforma que integra varios modelos de IA (como Diffusion Model, GAN, CLIP) para respaldar múltiples escenarios de aplicación de diseño arquitectónico, desde la descripción semántica hasta la generación de bocetos y el control.
  • Industrialización (en construcción): Énfasis en métodos de construcción modulares y automatizados para mejorar la eficiencia y estandarización.
  • Desarrollo Ecológico (en construcción): Enfoque en la conservación de energía durante el ciclo de vida, el uso de materiales sostenibles y la reducción del impacto ambiental.
  • Transformación Digital-Inteligente (en construcción): Integración de sistemas de digitalización e inteligencia, aprovechando tecnologías como la GAI para optimizar procesos y mejorar la creación de valor.
  • Problema Mal Definido (Ill-defined problem): Problemas de diseño, comunes en arquitectura, que tienen propósitos y medios iniciales poco claros.
  • Problema Malicioso (Wicked problem): Problemas de diseño caracterizados por interconexiones y objetivos poco claros, que requieren enfoques de resolución complejos.
  • Integración del Internet de las Cosas (IoT): La interconexión de dispositivos físicos con sensores, software y otras tecnologías para permitir la recopilación y el intercambio de datos, crucial para los sistemas de control de edificios inteligentes

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François Hennebique: el visionario que revolucionó la construcción con el hormigón armado

François Hennebique (1842 – 1921). https://es.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_Hennebique

François Hennebique (Neuville-Saint-Vaast, 25 de abril de 1842 – París, 7 de marzo de 1921) fue un ingeniero, arquitecto y constructor francés autodidacta, pionero en el empleo del hormigón armado. Gracias a sus aportaciones prácticas, sus intuiciones estructurales y su extraordinaria capacidad empresarial, el hormigón armado se difundió rápidamente por toda Europa a finales del siglo XIX y principios del XX, hasta convertirse en el sistema constructivo hegemónico del siglo XX.

Entre las figuras vinculadas al desarrollo del hormigón armado, Hennebique ocupa un lugar destacado. No puede atribuírsele la invención de este material ni tampoco se le considera entre los científicos que, en sus inicios, intentaron comprender su comportamiento y formular modelos de cálculo basados en fundamentos teóricos. Tampoco creó una escuela propiamente dicha en los ámbitos de la ingeniería y la arquitectura. Sin embargo, fue probablemente la persona que más contribuyó a la difusión y consolidación del hormigón como material de construcción gracias a su intuición, más que a su erudición o formación técnica, y a su notable espíritu emprendedor y comercial.

Su padre, Benjamin Hennebique, era comerciante. Hennebique se formó inicialmente como albañil. Desde joven se formó como albañil y comenzó a ejercer en 1860, mostrando muy pronto un interés particular por la restauración de iglesias. En 1865 participó en la reconstrucción de la iglesia de Saint-Martin de Courtrai (Cortrique) y se especializó en este tipo de obras religiosas.

En 1867, con veinticinco años, se estableció por cuenta propia en Bruselas como contratista, donde fundó una empresa de construcción y reparación. Ese mismo año, durante la Exposición Universal de París, conoció los experimentos de Joseph Monier, quien utilizaba hormigón armado con mallas metálicas para fabricar tinas y depósitos. La visión de aquellas piezas lo estimuló para investigar cómo aplicar ese nuevo material a la construcción de edificios.

Durante la década de 1870, Hennebique se dedicó a la reconstrucción de iglesias, pero, paralelamente, buscó la manera de mejorar la resistencia al fuego de los edificios. Ideó un sistema de forjados con hierro forjado como refuerzo ignífugo que aplicó por primera vez en 1879 en un edificio residencial de Bruselas, donde recubrió perfiles metálicos con hormigón para protegerlos del fuego.

Durante este tiempo, Hennebique comprendió que el sistema podía perfeccionarse, de modo que el hierro se utilizara solo en las zonas sometidas a tracción y el hormigón trabajara en compresión. Así sentó las bases del hormigón armado moderno, que se concibió como una losa de hormigón con armaduras metálicas en la cara inferior. En 1886, registró en Bruselas su primera patente, relativa a un sistema de forjados tubulares de hormigón con barras longitudinales sujetas por placas metálicas. Ese mismo año formuló una idea fundamental: las fuerzas en el hormigón podían ser absorbidas por el refuerzo metálico, lo que permitía ahorrar material y mejorar la eficiencia estructural. Al describir las ventajas de su patente a los arquitectos belgas, Hennebique hizo hincapié en la economía de su sistema y en lo que sería una constante a lo largo de los años posteriores: la resistencia al fuego.

El gran salto llegó en 1892, cuando Hennebique registró en Francia y Bélgica su célebre patente titulada «Combinación especial del metal y el cemento para la formación de viguetas muy ligeras y de gran resistencia». Este invento dio origen al sistema Hennebique, que integraba de manera monolítica los distintos elementos estructurales (pilares, vigas y losas), y que supuso una de las primeras apariciones del método moderno de construcción en hormigón armado. Esta patente para construir forjados unidireccionales con chapa doblada, que cumplía una doble función: servir de encofrado y de elemento metálico resistente a la tracción. La estética de este tipo de forjado permite enmascarar fácilmente el uso del hormigón y hacerlo pasar por viguetas de madera.

La gran aportación de Hennebique fue la concepción de una articulación monolítica eficaz que integraba vigas, pilares y forjados en una única estructura. Para ello, empleó barras cilíndricas curvadas y entrelazadas entre sí, complementadas con estribos en los apoyos para resistir el esfuerzo cortante. Esta disposición, fruto más de la intuición que del cálculo matemático, anticipaba los sistemas de armado que hoy se utilizan de manera generalizada. En 1897, mejoró su patente al introducir vigas continuas mediante barras dobladas en los apoyos que reforzaban los momentos negativos, lo que incrementaba notablemente la resistencia y la economía del sistema. Su primera gran obra con este material fue un puente en Suiza en 1894, considerado el primer puente de hormigón armado diseñado por él.

Inmueble Hennebique (1900). 1, rue Danton

Paralelamente a sus innovaciones, Hennebique supo organizar una maquinaria empresarial y propagandística sin precedentes. En 1892, fundó en París la Maison Hennebique, cuya plantilla pasó rápidamente de cinco a veintidós empleados, por lo que fue necesario trasladarse a unas instalaciones más grandes.

La difusión internacional de su sistema se llevó a cabo mediante la concesión de licencias a socios en distintos países. Entre ellos, destacaron Louis Gustave Mouchel, en el Reino Unido; Eduard Züblin, en Alemania, y José Eugenio Ribera, en España. En Alemania, además, tuvo que competir con la empresa G. A. Wayss, que había comprado la patente Monier en 1879.

Su propaganda se basaba en dos argumentos constantes: la economía y la resistencia al fuego. Su lema era “Inalterables y a prueba de incendios”. Organizó demostraciones públicas en las que incendiaba edificios de prueba o sometía vigas a cargas excepcionales para demostrar la incombustibilidad y resistencia de su sistema.

En 1896, publicó un artículo en la revista Béton Armé. En 1898, lanzó su propia revista periódica, Le Béton Armé, que se convirtió en el escaparate principal de su empresa y en el que difundía con profusión de fotografías, proyectos y resultados de ensayos, funcionando como órgano propagandístico de su firma.

En 1900, construyó en la calle Danton de París el Edificio Hennebique, sede de su empresa hasta 1967, que fue el primer edificio parisino construido íntegramente con hormigón armado. El inmueble, sede de su empresa hasta 1967, mostraba molduras y balaustradas en hormigón que imitaban piedra tallada, prueba de la versatilidad arquitectónica del material.

El primer puente de hormigón armado diseñado por Hennebique y la obra más importante de este tipo construida hasta entonces fue el puente Camille de Hogues, erigido entre 1899 y 1900 en Châtellerault sobre el río Vienne. La estructura mide 140 metros de largo y está formada por tres arcos rebajados empotrados; el arco central es el de mayor tamaño y tiene una luz de 50 metros.

Entre 1901 y 1903, Hennebique construyó su residencia familiar en Bourg-la-Reine, una obra de arquitectura exuberante y técnicamente avanzada concebida para demostrar las amplias posibilidades del hormigón armado. La vivienda incluye una torre de 40 metros de altura que alberga un depósito de agua para el riego por gravedad de los parterres y jardines suspendidos de la propiedad. Con esta construcción, Hennebique quiso demostrar su convicción de que «al hormigón armado se le puede pedir todo y él puede reproducirlo». Desde 1972, la casa está catalogada como monumento histórico.

Entre 1892 y 1902 se construyeron más de 7000 edificios con el sistema Hennebique, que se aplicó en puentes, torres de agua, fábricas, presas y viviendas. Entre sus obras más relevantes destacan el puente de Wiggen, en Suiza (1894); el puente Camille de Hogues, en Châtellerault (1899-1900), el primer puente francés íntegramente de hormigón armado, con 140 m de longitud y un vano central de 50 m; los silos del puerto de Génova (1901); su participación en el Grand Palais de París (1900); y su casa familiar en Bourg-la-Reine (1890-1904), que contaba con una torre de 40 m que albergaba un depósito de agua, así como un complejo residencial en Bourg.-la-Reine (1904), el puente del Risorgimento en Roma (1910-1912) y su proyecto para la presa de Asuán en Egipto (1899), que no llegó a materializarse.

Puente Camille de Hogues (1900). Hennebique. https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ch%C3%A2tellerault_-_Pont_Camille-de-Hogues_-1.JPG

En 1896, Hector Guimard le encargó la terraza del arsenal Coutolleau, en Angers. El primer edificio británico construido con este sistema fue el Weaver Building de Swansea (1897), demolido en 1984. Se conservan restos de su estructura en el Science Museum, el Amberley Museum y junto al río Tawe, donde una placa lo conmemora (con el error de llamarlo «Francais» en lugar de François). En Irlanda, destacan el Batchelors Building de Sligo (1905), originariamente un molino y silo de grano, y el Irish Independent Building de Dublín (1924), obra de Donnelly, Moore, Robinson y Keefe.

El puente de la Mescla es un puente de arco superior de 75 metros de longitud, construido completamente en hormigón armado, tanto el arco como el tablero. Inaugurado en 1909, fue construido para dar servicio a una línea de ferrocarril ligero.

Puente de La Mescla (1909).

El sistema Hennebique se implantó con gran éxito en numerosos países, no solo en Francia y Bélgica, sino también en España (de la mano del ingeniero de Caminos, Canales y Puertos J. Eugenio Ribera), Suiza, Italia, Turquía y Egipto. En Alemania, la implantación de la patente Monier a través de Wayss & Freytag le mantuvo muy cerrado el mercado. Hennebique patentó en España más de diez aplicaciones de su sistema para traviesas de ferrocarril, pilotes, muros de contención y cimentación, tubos, cañerías, bloques flotantes para obras marítimas e incluso presas de hormigón armado.

Cabe destacar dos obras realizadas en Italia a comienzos del siglo XX: el edificio de silos del puerto de Génova, levantado en 1901, que fue el primero construido en el país con el sistema Hennebique, y el edificio de la Sociedad de Salvamento de Nápoles, construido en 1906. La primera de ellas, y la primera construida en el país con el sistema Hennebique, es el edificio de silos del puerto de Génova, levantado en 1901. Se trata de una obra de gran envergadura propia del ámbito portuario: el edificio mide 500 metros de largo y ocupa una superficie de 15 000 metros cuadrados. Está compuesto por enormes depósitos de grano de sección rectangular y más de 20 metros de altura.

Edificio de silos en Génova. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/Silos_di_Genoa.jpg

El puente del Risorgimento es un arco muy rebajado construido entre 1910 y 1911. Fue construido con motivo del 50.º aniversario de la Unificación de Italia, en 1909. Su técnica de construcción, basada en el método de Hennebique, permitió llevar a cabo una obra atrevida para la época: un arco de más de 100 metros de luz y 20 metros de ancho.

Puente del Risorgimiento. https://tour.rome.it/es/roma/qu%C3%A9-ver/detalles/ponte-risorgimento-roma

Una de las aplicaciones más extendidas del sistema Hennebique fue la de los forjados de edificios, cuyo proceso consistía en la construcción de encofrados de vigas y viguetas, la colocación de armaduras longitudinales en las esquinas de los soportes y en las vigas y, por último, el hormigonado. Las maquetas demostrativas mostraban, mediante piezas de metacrilato transparente, la disposición de platabandas que unían las armaduras, las barras dobladas en los apoyos para resistir los esfuerzos cortantes, la mayor densidad de refuerzos cerca de los apoyos, las esperas necesarias para conectar fases de hormigonado y el engrosamiento característico de los soportes en su encuentro con las vigas.

El sistema Hennebique alcanzó su mayor auge hacia 1905, cuando la Maison Hennebique gestionaba 50 gabinetes de estudios, contaba con 380 técnicos, entre ingenieros y delineantes, y más de 10 000 obreros activos, y controlaba cerca del 20 % del mercado mundial del hormigón armado. En 1909, la red ya incluía 62 oficinas, 43 en Europa y 12 en Estados Unidos. No obstante, en 1903, la Oficina de Patentes francesa desestimó su patente en favor de la de Monier (1878), y aunque Hennebique ganó un pleito contra el constructor Boussiron por plagio, los derechos exclusivos de su sistema quedaron debilitados.

El verdadero golpe llegó con la Circular Ministerial francesa de 1906, que estableció una reglamentación científica general para el cálculo del hormigón armado, de modo que este material dejó de ser un «sistema» patentado para convertirse en un material estructural regulado y calculable. Esto supuso la separación de roles entre proyectista y constructor, y redujo el control que ejercía Hennebique, que a partir de entonces se dedicó principalmente a la consultoría técnica apoyada en el equipo de ingenieros que había formado.

François Hennebique falleció en París el 7 de marzo de 1921. Para entonces, su empresa había participado en más de 150 000 proyectos en todo el mundo. La empresa Bétons Armés Hennebique (BAH) permaneció activa hasta 1967, año en que cesó su actividad definitivamente.

Aunque no fue un gran teórico, sus estudios contribuyeron a consolidar el hormigón armado como material constructivo. Su verdadero talento residía en la combinación de intuición técnica, visión empresarial y capacidad propagandística, que permitió una difusión vertiginosa de este material en Europa y más allá.

Gracias a él, el hormigón armado pasó de ser una curiosidad experimental a convertirse en el material hegemónico de la ingeniería y la arquitectura del siglo XX.

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Más allá de los robots: 4 revelaciones sobre la Industria 6.0 que lo cambiarán todo

1. Introducción: La próxima frontera industrial no es lo que esperas.

Hemos oído hablar mucho de la Industria 4.0 y sus fábricas inteligentes, conectadas a través del Internet de las cosas (IoT). Más recientemente, la Industria 5.0 nos ha familiarizado con la idea de una colaboración precisa entre humanos y robots (cobots), en la que la inteligencia humana y la eficiencia de las máquinas trabajan conjuntamente.

Sin embargo, la Industria 6.0 no es simplemente el siguiente paso lógico en esta progresión. Se trata de un salto revolucionario que está a punto de redefinir la esencia de la creación, la inteligencia y la realidad en el mundo de la fabricación. Prepárese para ir más allá de la simple automatización y descubrir un ecosistema industrial que piensa, crea y se regenera por sí mismo.

2. Las cuatro revelaciones más impactantes de la Industria 6.0.

2.1. No es una evolución, es una revolución.

La Industria 6.0 no es una simple actualización de la 5.0. Supone un cambio de paradigma fundamental, que se manifiesta en múltiples dimensiones. Mientras que la Industria 5.0 se centra en la «IA con humanos en el ciclo» para prescribir optimizaciones, la Industria 6.0 introduce la «autonomía de IA generativa que co-crea flujos de trabajo».

Esta distinción es fundamental y se complementa con otros cambios clave:

  • Alcance de la automatización: pasamos de la colaboración a nivel de tareas individuales con cobots a «redes de cobots con IA generativa (GAI-cobots) que autoorquestan cadenas de suministro enteras». Esto significa que la automatización ya no se limita a un paso en un flujo de trabajo fijo, sino que gestiona de manera dinámica ecosistemas de producción completos.
  • Paradigma de decisión: la Industria 5.0 se basa en «respuestas reactivas, impulsadas por eventos». En contraste, la Industria 6.0 opera con una «autoadaptación continua y proactiva», anticipándose a los problemas y ajustándose en tiempo real para evitar interrupciones.
  • Límites del ecosistema: pasamos de las «fábricas inteligentes individuales y aisladas» a los «ecosistemas de metaverso físico-virtuales sin fisuras», que conectan la producción con mundos digitales persistentes.

No se trata solo de proporcionar a los trabajadores herramientas más eficientes, sino de cuestionar los supuestos básicos sobre el funcionamiento de las fábricas y la creación de valor.

«La Industria 6.0 no se limita a añadir nuevas herramientas al marco de la Industria 5.0, sino que cuestiona los supuestos fundamentales sobre cómo se diseñan las fábricas, se toman las decisiones y se genera valor».

2.2. Las fábricas pensarán (y se curarán) por sí mismas.

El concepto de Industria 6.0 va mucho más allá de la automatización tradicional y da paso a fábricas autónomas, adaptativas y autorreparadoras. Se trata de una plataforma industrial diseñada para «crear, sanar e intercambiar recursos en tiempo real».

Esa es la profunda repercusión de la Industria 6.0: un cambio desde el mantenimiento predictivo (una característica de las Industrias 4.0 y 5.0) hacia una autorregulación y regeneración proactivas y autónomas. En lugar de predecir cuándo podría fallar una pieza, el sistema se anticipa, se reconfigura y se cura a sí mismo para evitar el fallo por completo. El resultado es un ecosistema industrial verdaderamente resiliente y adaptable, capaz de anticiparse y ajustarse continuamente en lugar de simplemente responder a los eventos.

2.3. Tu próximo diseñador de productos podría ser una IA generativa.

En la Industria 6.0, la IA generativa (GAI) no es solo una herramienta de optimización, sino un socio creativo. El proceso de diseño se transforma por completo. Por ejemplo, un ingeniero puede describir los objetivos de rendimiento como «una carcasa más ligera, con menor resistencia aerodinámica y menos pasos de ensamblaje». La GAI responde casi de inmediato, produciendo «múltiples geometrías físicamente válidas» para su evaluación.

Así, se invierte el proceso de diseño tradicional, ya que en lugar de que el ser humano cree una geometría específica para que la computadora la pruebe, el ser humano establece metas abstractas y la IA genera múltiples realidades físicas válidas. Este cambio redefine por completo el papel del ser humano. Como describe la investigación, el papel del ser humano pasa de ser un «conserje de datos» a ser un «director creativo». En lugar de sumergirse en el tedioso trabajo de dibujo y borrador, las personas pueden centrarse en la estrategia de alto nivel, ajustando las restricciones y guiando el proceso creativo, mientras la IA se encarga de la iteración y la validación complejas.

2.4. La fabricación se fusionará con mundos virtuales y biológicos.

Quizás el aspecto más sorprendente de la Industria 6.0 sea la sinergia entre las esferas física, digital y biológica. Este nuevo paradigma contempla «metaversos industriales», en los que las fábricas físicas son sustituidas o complementadas por fábricas virtuales. Los clientes pueden explorar diseños y productos funcionales a través de avatares desde la comodidad de sus propios espacios virtuales.

Pero la fusión va aún más lejos al integrarse con «esferas biológicas» a través de la «web emocional» (web 5.0). No se trata de ciencia ficción abstracta, sino de fomentar «conexiones neuronales y emocionales» entre humanos y máquinas. Implica sistemas industriales que no solo se conectan a mundos digitales, sino que también pueden interactuar con los estados biológicos y emocionales de las personas, creando una relación verdaderamente simbiótica. Esta convergencia difumina las líneas entre la realidad, la simulación e incluso la biología en el contexto de la fabricación y representa el aspecto más transformador y visionario de esta nueva era industrial.

3. La Industria 6.0 y el sector de la construcción

La Industria 6.0 está preparada para transformar significativamente el sector de la construcción, conocido como arquitectura, ingeniería y construcción (AEC). Esta nueva fase industrial tiene como objetivo modernizar las operaciones y redefinir los procesos para sincronizarlos con maquinaria, productos y procesos sostenibles y escalables de alta gama.

A continuación, se explica cómo podría afectar la Industria 6.0 a la industria de la construcción.

3.1 Impactos positivos y oportunidades

  • Diseño y desarrollo de estructuras inteligentes y ecológicas: La Industria 6.0 supone una evolución de los enfoques tradicionales de la Industria 5.0 en el sector de la arquitectura, la ingeniería y la construcción (AEC) para satisfacer la creciente necesidad de infraestructuras creativas y respetuosas con el medio ambiente. Los principios de la Industria 6.0 son un paso importante hacia la sostenibilidad de los edificios inteligentes y están en consonancia con los objetivos medioambientales mundiales.
  • Mayor eficiencia y longevidad: La Industria 6.0 en la AEC ha mejorado la eficiencia y la longevidad de los procedimientos de construcción modernos mediante el uso de equipos de vanguardia, digitalización avanzada y enfoques respetuosos con el medio ambiente.
  • Edificios inteligentes y sostenibles: La integración de las tecnologías de la Industria 6.0 hace posible la construcción de edificios inteligentes y ecológicos. Estos edificios utilizan datos de sensores e inteligencia artificial (IA) para ajustar dinámicamente los sistemas de conservación de energía, mejorar la seguridad del edificio y optimizar las operaciones de CVC (calefacción, ventilación y aire acondicionado), lo que conduce a un mejor rendimiento medioambiental y confort del ocupante.
  • Gestión de la construcción basada en datos: La combinación de IA e Internet de las Cosas (IoT) da lugar a técnicas de gestión de la construcción basadas en datos, lo que aumenta considerablemente la previsibilidad de la construcción y reduce los riesgos.
  • Reducción de residuos y mejora ambiental: El uso de robótica, impresión 3D e inteligencia artificial en las operaciones de construcción puede reducir los residuos y sus efectos ambientales negativos. La sostenibilidad y la responsabilidad medioambiental son claramente importantes para la industria 6.0, como se observa en programas como las transiciones verdes de la Unión Europea, que se centran en el uso de la inteligencia artificial, la energía renovable y los materiales energéticamente eficientes.
  • Visualización y colaboración del diseño: La tecnología de Realidad Virtual (RV) y Realidad Aumentada (RA) ha mejorado la visualización del diseño, la colaboración y la inmersión, mejorando los procedimientos de planificación y reduciendo los errores. Esta sinergia permite que arquitectos, algoritmos de IA y robótica trabajen juntos de manera más efectiva.
  • Enfoque en las cualidades humanas: La Industria 6.0 asistida por AEC se centra en utilizar las cualidades y habilidades humanas que van más allá de lo que los robots pueden hacer; por el contrario, la Industria 5.0 se preocupa más por los sistemas ciberfísicos en las cadenas de suministro. El objetivo principal es potenciar las capacidades humanas para que las personas puedan participar activamente en la toma de decisiones complejas, la creatividad y la resolución de problemas.

3.2 Desafíos a considerar

  • Dificultades de implantación: A pesar de las ventajas de la Industria 5.0 de la AEC, como el aumento de la participación de las partes interesadas, la automatización, la optimización mediante robótica, las estructuras de decisión basadas en datos y la gestión meticulosa de los recursos, la implementación de los principios de la Industria 6.0 de la AEC presenta dificultades.
  • Seguridad de los datos: La adopción de estas nuevas tecnologías requerirá una cuidadosa consideración de los desafíos relacionados con la seguridad de los datos.
  • Mejora de las habilidades laborales: Otra preocupación es la necesidad de mejorar las habilidades de la fuerza de trabajo para poder colaborar con estas nuevas tecnologías.
  • Dilemas éticos y consecuencias laborales: La Industria 6.0 aún debe superar una serie de obstáculos, como los dilemas morales y las posibles consecuencias laborales derivadas de la automatización.

4. Conclusión: ¿cuál es nuestro lugar en este nuevo universo creativo?

La Industria 6.0 no consiste solo en fábricas más rápidas o robots más inteligentes. Se trata de crear un ecosistema industrial profundamente integrado, autónomo e inteligente que cambia nuestra relación con la tecnología y la creación misma. Desde la IA que actúa como socio de diseño hasta las fábricas que se curan a sí mismas, pasando por la integración de la sostenibilidad como objetivo central a través de «bucles de economía circular en tiempo real», esta revolución reescribe las reglas.

Esto nos lleva a una pregunta poderosa y fundamental sobre nuestro futuro:

Si las fábricas del futuro pueden crear, pensar e incluso sentir, ¿cuál será nuestro nuevo papel en el universo de la creación?

Os dejo un audio que creo os puede resultar de interés para aclarar algunas ideas.

Lo mismo pasa con este vídeo resumen de todos los conceptos anteriores.

Referencias:

Garcia, J., Villavicencio, G., Altimiras, F., Crawford, B., Soto, R., Minatogawa, V., Franco, M., Martínez-Muñoz, D., & Yepes, V. (2022). Machine learning techniques applied to construction: A hybrid bibliometric analysis of advances and future directions. Automation in Construction142, 104532.

Maureira, C., Pinto, H., Yepes, V., & García, J. (2021). Towards an AEC-AI industry optimization algorithmic knowledge mapping: an adaptive methodology for macroscopic conceptual analysis. IEEE Access9, 110842-110879.

Verma, A., Prasad, V. K., Kumari, A., Bhattacharya, P., Srivastava, G., Fang, K., Wang, W., & Gadekallu, T. R. (2025). Industry 6.0: Vision, technical landscape, and opportunitiesAlexandria Engineering Journal130, 139-174.

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Javier Rui-Wamba Martija: Ingeniero, humanista y visionario

Con motivo del homenaje a Javier Rui-Wamba que se celebrará esta tarde en el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, en el que participaré en una de las mesas redondas dedicadas a su trayectoria académica, he escrito unas notas sobre su figura.

Desgraciadamente, no tuve la ocasión de conocer a Javier personalmente y parece que esta visión externa es lo que buscaban los organizadores para esa mesa redonda. Si queréis participar en este homenaje, podéis seguirlo por streaming.

Javier Rui-Wamba Martija (Gernika, 1942 – Barcelona, 10 de julio de 2025) fue una figura preeminente de la ingeniería española, reconocida por su excepcional capacidad para combinar el rigor técnico con una profunda sensibilidad humanista. Fundó y presidió la empresa de ingeniería Esteyco en 1970, liderando más de 800 proyectos en 30 países, lo que dejó una huella indeleble en las áreas de infraestructuras, edificación y energía. Su obra se caracteriza por la innovación, como el desarrollo de torres eólicas telescópicas de hormigón, y por su participación en proyectos emblemáticos, como la transformación de la plaza de las Glorias de Barcelona y el análisis histórico-estructural de la ría de Bilbao y sus puentes.

Además de su faceta como constructor, Rui-Wamba fue un influyente académico y pensador. Durante diecisiete años fue profesor de Estructuras y Puentes Metálicos en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid, donde promovió un enfoque didáctico y conceptual. Su legado intelectual se consolida a través de la Fundación Esteyco, que ha editado más de cien libros para fomentar el diálogo entre la ingeniería y la arquitectura, y de sus propias publicaciones. Entre estas últimas destacan la monumental Teoría unificada de estructuras y cimientos (TUEC) y los célebres Aforismos estructurales, donde utiliza principios de ingeniería para explicar el comportamiento humano. Su visión de la ingeniería como una disciplina al servicio de la sociedad, que debe ser resistente, dúctil y tenaz, define su duradero impacto en la profesión.

Javier Rui-Wamba Martija (1942-2025). Foto cortesía de Esteyco

1. Perfil biográfico y trayectoria profesional.

Javier Ruiz-Wamba Martija nació en Guernica el 27 de septiembre de 1942. Cursó el bachillerato en el Colegio de los Jesuitas de Bilbao entre 1949 y 1959. Se graduó como ingeniero de Caminos, Canales y Puertos en 1966 por la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid.

Comenzó su carrera profesional con proyectos como las cubiertas de MZOV y los puentes del Plan Sur de Valencia. En 1969 trabajó en París en la empresa de ingeniería Europe-Etudes. Un punto de inflexión en su carrera fue la fundación de su propia empresa, Esteyco, en enero de 1970. Desde esta plataforma, desarrolló una prolífica carrera en la que llevó a cabo más de 800 proyectos en 30 países, entre ellos Argelia, Argentina, Francia, la India y Catar.

Su trayectoria profesional fue reconocida con los más altos honores, entre los que se encuentran el Premio Nacional de Ingeniería Civil (2016), la Medalla de Honor del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y la Medalla Ildefons Cerdá. Fue miembro de la Real Academia de Ingenieros de España, de la que tomó posesión el 17 de marzo de 1998, y miembro correspondiente de la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando desde 2002. Falleció el 10 de julio de 2025 y, en su memoria, el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos organizó un homenaje el 1 de octubre de 2025.

Hito Año Descripción
Nacimiento 1942 Nace en Gernika, el 27 de septiembre.
Graduación 1966 Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Escuela de Caminos de Madrid.
Experiencia en París 1969 Trabaja en la ingeniería Europe-Etudes.
Fundación de Esteyco 1970 Crea su propia empresa de ingeniería.
Inicio de docencia 1974 Comienza su labor como profesor de Estructuras y Puentes Metálicos, que duraría 17 años.
Fundación Esteyco 1991 Constituye la Fundación Esteyco para el progreso de la Arquitectura y la Ingeniería.
Ingreso en la Academia 1998 Toma de posesión como Miembro Numerario Electo de la Real Academia de Ingeniería.
Fallecimiento 2025 Fallece en Barcelona el 10 de julio.

2. Filosofía de la ingeniería y el humanismo.

La visión de Rui-Wamba trascendía la mera aplicación técnica. Concebía la ingeniería como una disciplina profundamente humana, una herramienta para transformar la sociedad de manera reflexiva y sostenible.

2.1. El ingeniero como humanista.

Rui-Wamba defendía que la ingeniería y la arquitectura no debían verse como campos antagónicos, sino complementarios. Consideraba que la «competencia entre profesionales era cosa de mediocres» y fomentó la integración de arquitectos en Esteyco, valorando su visión espacial. A través de la Fundación Esteyco, buscó crear un «ámbito de encuentro en el que ambas disciplinas se someten a la exigencia común del rigor científico, la excelencia literaria y la belleza visual».

Su lema en Esteyco, «trabajar para saber, saber para trabajar», resume su creencia en que el conocimiento es el pilar de la práctica profesional. Argumentaba que «el ingeniero no se caracteriza por lo que sabe, sino por lo que tarda en aprender lo que necesita saber».

2.2. Aforismos estructurales: un puente entre la técnica y la vida.

Su discurso de ingreso en la Real Academia de Ingeniería, titulado «Aforismos estructurales que pueden ser de utilidad para comprender determinados comportamientos de los seres humanos», constituye la máxima expresión de su filosofía. En esta obra, establece paralelismos entre los principios de la estática y la dinámica de estructuras y la complejidad de la conducta humana.

Los ocho aforismos:

  1. La inestabilidad estructural tiene mucha similitud con la inestabilidad del comportamiento de los seres humanos.
  2. El conocimiento de las reacciones de los apoyos de una estructura es esencial para comprender su comportamiento y evaluar su seguridad.
  3. La fatiga estructural depende, prioritariamente, de la amplitud y frecuencia de las variaciones tensionales.
  4. No es posible conocer el estado tensional de una estructura.
  5. Los ingenieros somos gestores de incertidumbres.
  6. Los materiales y las estructuras que construimos con ellos deben ser resistentes, dúctiles y tenaces. La ductilidad es un puente sobre nuestra ignorancia y la tenacidad estructural expresa su tolerancia al daño.
  7. No se debe calcular una estructura que no se sepa dibujar. No se deben utilizar fórmulas cuyo significado físico se desconoce. No se debe dimensionar con ordenador una estructura que no se sepa calcular manualmente.
  8. Las patologías estructurales son el modo en que nuestras estructuras manifiestan su disgusto por el trato que han recibido en su concepción, proyecto, construcción o utilización.

Una de sus analogías más citadas es la de la amistad: «Cuando tienes un soporte que pandea, que flexiona, si pones una mano con un 1 % de fuerza vertical, aumentas cuatro veces la capacidad de carga de ese soporte. Esa es la amistad». Del mismo modo, define la fatiga en los seres humanos como «los recuerdos que pesan».

2.3. Visión sobre la formación y la docencia.

Javier Rui-Wamba ejerció como profesor en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid, donde impartió la asignatura de Estructuras y Puentes Metálicos durante 17 años. Su etapa docente se extendió desde 1974 hasta principios de los años noventa. Comenzó como profesor auxiliar y mantuvo este puesto durante toda su trayectoria en la escuela, ubicada entonces en el madrileño parque del Retiro. Además, entre 1992 y 1994 fue profesor honorífico de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).

Desde el principio, Rui-Wamba mostró un compromiso excepcional con la enseñanza. Se entregaba a la preparación de sus clases con disciplina, llegando a levantarse a las cinco o seis de la mañana para preparar el material. Su objetivo era transformar una asignatura que hasta entonces se consideraba una «María»: apenas seis alumnos asistían regularmente a sus clases. Gracias a su rigor, dedicación y a su estilo pedagógico, consiguió que aquella materia se convirtiera en un curso exigente y respetado y llegó a congregar hasta doscientos estudiantes en el aula. Solía recordarles: «Venís a aprender, no a aprobar».

Su filosofía docente se basaba en la idea de que enseñar es la mejor forma de aprender. Creía firmemente que «para formar ingenieros hay que ser ingeniero» y lamentaba que muchos catedráticos carecieran de experiencia práctica. Rechazaba la rutina de quienes repetían el mismo temario cada año y criticaba la ausencia de un sistema de evaluación del profesorado, que comparaba con modelos más avanzados, como el de la Universidad de Harvard. Defendía que la enseñanza debía fomentar la comprensión profunda y no solo la aplicación de fórmulas, siguiendo la inspiración del libro Razón y ser de los tipos estructurales, de Eduardo Torroja. Por ello, insistía en que los estudiantes resolvieran problemas con enunciados imperfectos, similares a los que se encuentran en la práctica profesional.

Entre los principios que guiaban su enseñanza, destacaban varios aspectos. En primer lugar, el enfoque en el aprendizaje: los alumnos debían asistir a clase para comprender, no para aprobar exámenes. En segundo lugar, la contextualización práctica: consideraba fundamental entender los conocimientos micro, como el diagrama hierro-carbono, que inicialmente atemorizaba a los estudiantes, para interpretar el comportamiento macro de las estructuras. También subrayaba la heteroestructuralidad, resaltando la estrecha relación entre el acero y el hormigón armado, que no se puede comprender sin el primero.

En lo que respecta a los materiales de estudio, en 1983 promovió la elaboración de apuntes colectivos entre los profesores de la escuela. Él mismo redactó unos voluminosos apuntes sobre torsión, que consideraba especialmente valiosos por su esfuerzo de síntesis en conceptos complejos como el centro de esfuerzos cortantes. En ocasiones, estos apuntes eran manuscritos, lo que reflejaba la cercanía y el empeño personal de Rui-Wamba en su labor docente.

A Javier le preocupaba tanto que la universidad fuese una torre de marfil como que la empresa ignorara el conocimiento generado en ella. En suma, Javier Rui-Wamba fue un profesor entregado, crítico con el sistema universitario y profundamente convencido de la importancia de vincular el aprendizaje con la práctica real de la ingeniería. Gracias a su rigor y pasión por la enseñanza, logró transformar la percepción y el impacto de su asignatura, dejando una huella perdurable en la formación de generaciones de ingenieros.

3. Obras y proyectos relevantes

La obra de Rui-Wamba es extensa y diversa y abarca desde grandes infraestructuras urbanas hasta innovaciones en energías renovables.

3.1. La transformación de Barcelona: el caso de la plaza de las Glorias.

Rui-Wamba desempeñó un papel central en la remodelación de Barcelona para los Juegos Olímpicos de 1992, contribuyendo a «abrir la ciudad hacia el mar». Su proyecto más emblemático y complejo fue el anillo viario de la plaza de las Glorias (1990-1992). Diseñada para solucionar un nudo de tráfico y dignificar una zona degradada, esta estructura cumplió su función durante más de dos décadas.

Paradójicamente, fue su propia empresa, Esteyco, la encargada de dirigir la deconstrucción del anillo a partir de 2014 para dar paso a un nuevo parque y al soterramiento del tráfico. Rui-Wamba, aunque no compartía la decisión de derribarlo, afrontó el proceso con un profundo respeto por la estructura, describiéndolo como una «muerte asistida y controlada». Relató que se había despedido personalmente de la obra: «Me acerqué a solas a un pilar y le expliqué que quien tenía poder para hacerlo había decidido derribarlo, pero que lo íbamos a cortar con mucha atención y cuidado».

3.2. La ría de Bilbao y sus puentes.

Rui-Wamba dedicó un extenso análisis a la ría de Bilbao, un entorno que conocía desde su infancia. En su obra La ría de Bilbao y sus puentes, describe la evolución de la ría desde un puerto fluvial industrial hasta una avenida urbana. En ella, analiza la historia tipológica de sus puentes, desde el medieval de San Antón, de mampostería, hasta los puentes colgantes del siglo XIX, inspirados en la ingeniería inglesa, y los puentes móviles, que cedieron ante la primacía del tráfico de vehículos.

Realizó un profundo análisis sociológico del Puente Colgante de Bizkaia, que considera:

  • Un «fruto tardío de la Revolución Industrial».
  • Un símbolo de la Ría y testimonio de su época.
  • Un ejemplo de iniciativa privada bajo un modelo concesional.
  • Una estructura que, a pesar de su «funcionalidad discutible», preservó su entorno de agresiones urbanísticas.
  • Un ejemplo de que «la belleza ha contribuido decisivamente a preservar su destino».

3.3. Innovación en materiales: acero, hormigón y energía eólica.

Su relación con los materiales se basó en un aprendizaje constante y en la aplicación innovadora. En su conferencia «El acero y yo», narra su evolución desde el rechazo inicial al diagrama hierro-carbono en la universidad hasta alcanzar una profunda comprensión de cualidades como la ductilidad y la fragilidad. Definió el acero como «el hierro genéticamente modificado» y destacó cómo pequeñas adiciones de carbono cambian sustancialmente el comportamiento del material.

Esta maestría le permitió proyectar estructuras metálicas complejas, como:

  • El Nudo de la Trinidad en Barcelona, construido en un plazo muy breve.
  • El Puente de Tablate (Granada), un arco metálico de 142 metros de luz en una zona de alta sismicidad.
  • El puente sobre el río Cadagua en Bilbao, utilizando acero corten.
  • La rehabilitación del puente sobre el Duero en Zamora, donde aplicó por primera vez conceptos de mecánica de la fractura en colaboración con el departamento de Manuel Elices.

En el sector de la energía, fue un pionero al introducir el hormigón en el diseño de aerogeneradores. Su empresa desarrolló y patentó un sistema de torres prefabricadas de hormigón que alcanzan alturas de 100, 120 y 140 metros, superando así la limitación de 80 metros de las torres de acero. En China, construyó con esta técnica la torre telescópica terrestre más alta del mundo (170 metros) sin sistemas auxiliares de sujeción.

4. Legado intelectual y publicaciones

El impacto de Javier Rui-Wamba se extiende a través de sus escritos y la labor de difusión de la Fundación Esteyco.

4.1. Publicaciones clave

  • Teoría unificada de estructuras y cimientos (TUEC): Considerada la obra de su vida, es un tratado de 3.000 páginas manuscritas durante 12 años. En ella, unifica los fundamentos de la ingeniería estructural con un enfoque didáctico y transversal.
  • Aforismos Estructurales: Su discurso de ingreso en la Real Academia de Ingeniería, publicado en 1998.
  • La Ría de Bilbao y sus Puentes: Un análisis exhaustivo sobre la historia y la ingeniería de este enclave.
  • Redactor de normativas: Participó en la elaboración de documentos técnicos de gran influencia, como el Código Modelo 1990 del Comité Europeo del Hormigón (CEB), las Recomendaciones españolas para el proyecto de puentes metálicos y mixtos (RPM-RPX/95) y fue el representante español para el Eurocódigo 4.

4.2. La Fundación Esteyco

Creada en mayo de 1991, la Fundación Esteyco es un pilar fundamental de su legado. Con la publicación de más de 100 libros, se ha convertido en un referente para «fomentar un clima propicio de creatividad en el que se exija y valore el trabajo bien hecho». La fundación ha servido de plataforma para tender puentes entre la ingeniería, la arquitectura y la cultura en general, reflejando la visión integradora de su fundador.

Este vídeo os puede servir para sintetizar información interesante de Javier. Pero seguro que en el homenaje tendremos mucha más información de interés que la que puede aportarnos la inteligencia artificial de este vídeo.

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Lo que la catástrofe de Valencia nos obliga a repensar: cuatro lecciones

Ayer, cuando se cumplían 11 meses de la catástrofe de la DANA de 2024, volvimos a estar en alerta roja en Valencia. No se trató de un evento tan catastrófico como el que vivimos hace menos de un año. Pero volvieron los fantasmas y se volvió a poner a prueba todo el esfuerzo, con mayor o menor acierto, que se está realizando para evitar este tipo de catástrofes.

Queda mucho por hacer: necesitamos consenso en la gobernanza de los proyectos de futuro, desarrollo sostenible de los territorios, un mejor conocimiento para actuar de manera más eficaz por parte de las autoridades y los ciudadanos, y finalmente, aprender a convivir con las inundaciones.

A continuación, os resumo algunos pensamientos sobre este tema que he ido publicando en este blog. Espero que sirvan para reflexionar sobre este tema.

Introducción: cuando la «naturaleza» no es la única culpable.

Tras la devastadora DANA que asoló la provincia de Valencia en octubre de 2024, dejando una estela de dolor y destrucción, es natural buscar explicaciones. La tendencia humana nos lleva a señalar a la «furia de la naturaleza», a la «mala suerte» o a un evento tan extraordinario que era imposible de prever. Nos sentimos víctimas de una fuerza incontrolable.

Sin embargo, un análisis técnico y sereno nos obliga a mirar más allá del barro y el agua. Como se argumenta en foros de expertos, los desastres no son naturales, sino que son siempre el resultado de acciones y decisiones humanas que, acumuladas con el paso del tiempo, crean las condiciones perfectas para la tragedia. Esta idea no es nueva. Ya en 1755, tras el terremoto de Lisboa, Jean-Jacques Rousseau le escribía a Voltaire: «Convenga usted que la naturaleza no construyó las 20.000 casas de seis y siete pisos, y que, si los habitantes de esta gran ciudad hubieran vivido menos hacinados, con mayor igualdad y modestia, los estragos del terremoto hubieran sido menores, o quizá inexistentes».

Este artículo explora cuatro de las ideas menos obvias y más impactantes que surgen del análisis técnico del desastre. Cuatro revelaciones que nos invitan a dejar de buscar un único culpable para empezar a entender las verdaderas raíces del riesgo, repensar cómo nos preparamos para él y, sobre todo, cómo lo reconstruimos de forma más inteligente.

Primera revelación: un desastre no es azar, es la coincidencia de errores en cadena (el modelo del queso suizo).

La primera revelación consiste en abandonar la búsqueda de un único culpable. Un desastre no es un rayo que cae, sino una tormenta perfecta de debilidades sistémicas.

1. Las catástrofes no se producen por un único fallo, sino por una tormenta perfecta de pequeñas debilidades.

Para entender por qué un fenómeno meteorológico extremo se convierte en una catástrofe, los analistas de riesgos utilizan el «modelo del queso suizo» de James T. Reason. La idea es sencilla: nuestro sistema de protección es como una pila de lonchas de queso. Cada loncha representa una capa de defensa (infraestructuras, planes de emergencia, normativas urbanísticas) y los agujeros en cada una de ellas simbolizan fallos o debilidades. Ocurre un desastre cuando los agujeros de varias capas se alinean, creando una «trayectoria de oportunidad de accidente» que permite al peligro atravesar todas las barreras.

Aplicado a la gestión de inundaciones, este modelo identifica cuatro áreas principales donde se producen estos fallos:

  • Influencias organizativas: decisiones políticas a largo plazo, como «un contexto de austeridad» en el que las instituciones «reducen la inversión en infraestructuras de protección». Esto crea agujeros latentes en nuestras defensas.
  • Fallos de supervisión: falta de control efectivo sobre el cumplimiento de normativas, como la construcción en zonas inundables o el mantenimiento de infraestructuras de contención.
  • Condiciones latentes: Debilidades preexistentes que permanecen ocultas hasta que se produce la crisis. Un sistema de drenaje obsoleto, planes de evacuación anticuados o la «falta de concienciación y preparación en la comunidad» son ejemplos de condiciones latentes.
  • Acciones inseguras: errores activos cometidos durante la emergencia, como retrasos en la emisión de alertas o una comunicación deficiente con el público.

Esta perspectiva nos saca del juego de la culpa lineal —una presa que falló, una alerta que no llegó— y nos obliga a entender el desastre como un fallo sistémico acumulado, resultado de años de pequeñas decisiones, omisiones y debilidades que finalmente se alinearon en el peor momento posible.

Segunda revelación: La trampa de la reconstrucción apresurada.

2. Volver a construir lo mismo que se destruyó es programar la siguiente catástrofe.

Tras la conmoción, la presión política y social exige una respuesta inmediata: limpiar, reparar y reconstruir. Sin embargo, este impulso esconde una de las trampas más peligrosas. Si la reconstrucción se limita a la reposición de lo perdido, ignoramos la lección más importante y perpetuamos las mismas vulnerabilidades.

La forma en que se afronta la reconstrucción tras un desastre no puede limitarse a la reposición de lo perdido.

Aquí surge un conflicto fundamental. Por un lado, está el «enfoque táctico» de los políticos, que necesitan acciones rápidas y visibles. Como explican los análisis de ingeniería, «la rapidez en la ejecución de ciertas obras genera la percepción de una gestión eficaz, pero este proceder puede ocultar la ausencia de una estrategia que optimice las actuaciones a largo plazo». Por otro lado, está la necesidad técnica de llevar a cabo una reflexión estratégica que requiere tiempo para analizar qué ha fallado y diseñar soluciones resilientes que no repitan los errores del pasado.

Para evitar que la urgencia impida esta reflexión, es esencial contar con un equipo de análisis, una especie de «ministerio del pensamiento», que establezca directrices fundamentadas. Esta «trampa de la reconstrucción» es común porque la reflexión es lenta y políticamente menos rentable que una foto posando en la inauguración de un puente reparado. Evitarla tras la DANA de Valencia es crucial. No se trata solo de levantar muros, sino de aprovechar esta dolorosa oportunidad para reordenar el territorio, rediseñar las infraestructuras y construir una sociedad más segura.

Tercera revelación: El clima ha roto las reglas del juego.

3. Ya no podemos utilizar el pasado como guía infalible para diseñar el futuro de nuestras infraestructuras.

Durante un siglo, la ingeniería se ha basado en una premisa fundamental que hoy es una peligrosa falsedad: que el clima del pasado era una guía fiable para el futuro. Este principio, conocido como «estacionariedad climática», ha dejado de ser válido. Esta hipótesis partía de la base de que, aunque el clima es variable, sus patrones a largo plazo se mantenían estables, lo que permitía utilizar registros históricos para calcular estadísticamente los «periodos de retorno» y diseñar infraestructuras capaces de soportar, por ejemplo, la «tormenta de los 100 años», un evento que no ocurre cada 100 años, sino que tiene un 1 % de probabilidad de suceder en cualquier año.

El cambio climático ha invalidado esta hipótesis. El clima ya no es estacionario. La frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos están aumentando a un ritmo que hace que los datos históricos dejen de ser una referencia fiable. Esta no estacionariedad aumenta los «agujeros» en nuestro queso suizo de defensas, haciendo que las vulnerabilidades sistémicas sean aún más críticas.

La consecuencia es alarmante: muchas de nuestras infraestructuras (puentes, sistemas de drenaje, presas) pueden haber sido diseñadas para unas condiciones que ya no existen, lo que aumenta drásticamente el riesgo estructural. La adaptación al cambio climático no es una opción ideológica, sino una necesidad inaplazable. Esto exige una revisión completa de los códigos de diseño y los planes de ordenación del territorio. Debemos dejar de mirar exclusivamente por el retrovisor para empezar a diseñar con la vista puesta en el futuro.

Cuarta revelación: Los argumentos técnicos no ganan batallas culturales.

4. El obstáculo más grande no es técnico ni económico, sino nuestra propia mente.

Ingenieros y científicos llevan años advirtiendo sobre los riesgos. Sin embargo, estas advertencias a menudo no se traducen en la voluntad política y social necesaria para actuar. La respuesta se halla en la psicología humana. El fenómeno de la «disonancia cognitiva» explica nuestra tendencia a rechazar información que contradiga nuestras creencias más profundas. A esto se suma la «asimetría cognitiva»: la brecha de comunicación existente entre los distintos «estratos» de la sociedad (científicos, técnicos, políticos y la opinión pública). Cada grupo opera con su propia percepción de la realidad, su lenguaje y sus prioridades, lo que crea mundos paralelos que rara vez se tocan.

Esto nos lleva a una de las ideas más frustrantes para los técnicos: la creencia de que es posible convencer a alguien solo con datos es, en muchos casos, una falacia.

«Cuando intentas convencer a alguien con argumentos respecto a un prejuicio que tiene, es imposible. Es un tema mental, es la disonancia cognitiva».

Cuando un dato choca con un interés o una creencia, lo más habitual no es cambiar de opinión, sino rechazar el dato. Esto explica por qué, a pesar de la evidencia sobre ciertos riesgos, se posponen las decisiones o se toman decisiones que van en direcciones contrarias. El problema no es la falta de conocimiento técnico, sino la enorme dificultad para comunicarlo de manera que sea aceptado eficazmente por quienes toman las decisiones y por la sociedad en su conjunto. Superar esta barrera mental es, quizás, el mayor desafío de todos.

Conclusión: reconstruir algo más que edificios y puentes.

Las lecciones de la DANA de 2024 nos obligan a conectar los puntos: los desastres son fallos sistémicos (como el queso suizo), cuyas debilidades se multiplican porque el clima ha cambiado las reglas del juego (no estacionariedad); la reconstrucción debe suponer una reinvención estratégica, no una copia; y las barreras humanas, alimentadas por la disonancia cognitiva, a menudo son más difíciles de superar que cualquier obstáculo técnico.

La verdadera lección, por tanto, no se limita a la hidráulica o al urbanismo. Se trata de cómo tomamos decisiones como sociedad frente a riesgos complejos y sistémicos. Se trata de nuestra capacidad para aprender, adaptarnos y actuar con valentía y visión de futuro.

Ahora que conocemos mejor las causas profundas del desastre, ¿estamos dispuestos como sociedad a adoptar las decisiones valientes que exige una reconstrucción inteligente o la urgencia nos hará tropezar de nuevo con la misma piedra?

En este audio hay ideas que os pueden servir para entender el problema.

Os dejo un vídeo que os puede ayudar a entender las ideas principales de este artículo.

Y por último, os dejo una intervención que tuve sobre este tema en el Colegio de Ingenieros de Caminos. Espero que os interese.

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Franz Dischinger: el ingeniero que dio forma moderna al hormigón y a los puentes atirantados

Franz Anton Dischinger (1887-1953). https://www.b-tu.de/great-engineers-lexikon/ingenieure/dischinger-franz-anton-1887-1953

Franz Anton Dischinger (8 de octubre de 1887-9 de enero de 1953) nació en Heidelberg, Baden-Württemberg. Considerado uno de los ingenieros civiles alemanes más importantes del siglo XX, sus contribuciones decisivas en el campo de las estructuras laminares, los puentes atirantados y el hormigón pretensado le valieron este reconocimiento. Su trabajo fue reconocido internacionalmente y su influencia se extendió tanto a la investigación académica como a la práctica profesional. No obstante, aún falta un estudio exhaustivo que sitúe su obra en el contexto social y político de su tiempo.

Tras completar el Gymnasium en Karlsruhe, ingresó en la Technische Hochschule Karlsruhe para estudiar ingeniería civil. En 1911 finalizó sus estudios, influido por el matemático Karl Heun y el ingeniero estructural Friedrich Engesser. En 1912 comenzó a trabajar en la empresa Dyckerhoff & Widmann AG, donde permanecería hasta 1932, llegando a ocupar el cargo de director.

En paralelo a su trabajo profesional, inició sus primeras investigaciones sobre estructuras laminares. En 1922, junto con Walther Bauersfeld, diseñó el Planetario Zeiss de Jena, cuya cubierta hemisférica de hormigón laminar se convirtió en una referencia mundial. El sistema fue patentado y, en 1928, Dischinger publicó un artículo sobre las bases matemáticas de esta innovación.

Planetario Zeiss de Jena. https://es.wikipedia.org/wiki/Planetario

A partir de 1923, desarrolló métodos para la construcción y el análisis de láminas de hormigón, tema en el que profundizó en su tesis doctoral en la Universidad Técnica de Dresde, dirigida por Kurt Beyer y defendida en 1928. Su tesis trataba sobre el uso de láminas de hormigón para cubrir grandes espacios y se basaba en el aparato matemático ya disponible para calcular tensiones en superficies de tipo membrana. El hormigón, por su cualidad formácea, se adaptaba de manera óptima a estas soluciones estructurales.

Con el respaldo de Dyckerhoff & Widmann, llevó a cabo una amplia campaña de ensayos para estudiar las condiciones de contorno de las láminas, ya que estas podían generar esfuerzos parásitos indeseables. Al igual que los de Hennebique o Maillart en su día, estos experimentos se convirtieron en una auténtica carta de presentación del producto. Gracias a ello, las estructuras laminares ganaron enorme prestigio y abrieron el camino a ingenieros como Eduardo Torroja, Pier Luigi Nervi o Félix Candela.

Durante los años veinte y treinta, Dischinger firmó obras muy relevantes: la Großmarkthalle de Basilea (1929), con una cubierta en cúpula; el mercado de Leipzig (1930), con cubiertas poligonales; el puente de Koblenz (1935), un puente de tres arcos de hormigón, y el puente de Aue (1936). En 1931 recibió un premio de la Academia Prusiana de Construcción, lo que consolidó aún más su prestigio.

En 1932, fue nombrado profesor de construcción en hormigón armado en la Technische Hochschule Berlin-Charlottenburg, cátedra que desempeñó entre 1933 y 1945, y que continuó en la Technische Universität Berlin hasta 1951, con una breve interrupción de un año. Desde esta posición, publicó numerosos artículos sobre problemas relacionados con los puentes de hormigón armado y pretensado, lo que impulsó de manera decisiva la consolidación del hormigón estructural en el periodo de entreguerras.

En 1934, patentó la técnica del pretensado externo, en la que los tendones no quedaban embebidos en el hormigón, lo que supuso un hito en el desarrollo de este material. En 1938, Dyckerhoff & Widmann y Zeiss-Jena recibieron la medalla Edward Longstreth del Instituto Franklin de Filadelfia, premio que mencionaba expresamente a Dischinger junto con Walter Bauersfeld, Ulrich Finsterwalder, Hubert Rüsch y Wilhelm Flügge.

Ese mismo año diseñó un puente ferroviario colgante que no llegó a construirse y en el que aplicó conocimientos históricos sobre ingenieros como Ferdinand Arnodin y John Roebling. Sin embargo, su mayor aportación fue el desarrollo del puente atirantado moderno. Convencido de que los sistemas colgantes y los primeros atirantados eran deficientes, tanto técnica como estéticamente, propuso un concepto que ha servido de base a más de un centenar de estructuras posteriores.

En 1939, publicó su influyente trabajo sobre la retracción y la fluencia del hormigón, fenómenos que Freyssinet y Torroja ya habían observado, pero que hasta entonces carecían de un modelo sistemático. Dischinger recopiló datos, realizó ensayos y formuló un modelo analítico de predicción que estuvo vigente durante más de treinta años.

Puente de Strömsund. https://it.wikipedia.org/wiki/Franz_Dischinger

Entre sus obras más significativas de posguerra destaca el puente de Strömsund, en Suecia, con un vano de 183 metros. Aunque Dischinger falleció en Berlín en 1953 sin verlo finalizado, la obra se inauguró en 1955 y es considerada el primer puente atirantado de la tradición moderna. Su tablero de acero y la gran separación entre los tirantes lo convirtieron en un símbolo de la ciudad, hasta el punto de que aparece en su escudo. Poco antes de morir, también colaboró con Fritz Leonhardt y otros ingenieros en el puente de Rodenkirchen, en Colonia (1954).

Su trayectoria fue reconocida con doctorados honoris causa otorgados por el Instituto Tecnológico de Karlsruhe (1948), la Universidad Técnica de Aquisgrán (1949) y la Universidad Técnica de Estambul (1952).

Más allá de su faceta técnica, la figura de Dischinger se inscribe en un contexto sociopolítico complejo. Como profesor universitario e ingeniero de una empresa clave, formó parte de redes de la industria, la política e la inteligencia técnica en un periodo marcado por las tensiones entre la República de Weimar, el Tercer Reich y la posguerra de Bonn. Sus proyectos para el régimen nazi siguen planteando preguntas hoy en día sobre el papel de la ingeniería al servicio del poder y sobre la recepción posterior de esas obras.

Franz Dischinger fue un ingeniero sereno y riguroso, discípulo de grandes maestros y, a su vez, maestro de generaciones posteriores. Su obra consolidó el uso del hormigón estructural, impulsó nuevas formas arquitectónicas y abrió el camino al desarrollo del puente atirantado moderno. Es una figura fundamental en la historia de la ingeniería y sus aportaciones teóricas y prácticas siguen siendo una referencia indispensable.

 

 

Resiliencia en las infraestructuras: cómo prepararnos para un futuro de incertidumbre

En nuestra vida cotidiana dependemos de una red invisible de infraestructuras que hace posible casi todo lo que hacemos: el agua que bebemos, la electricidad que ilumina nuestras casas, el transporte que nos conecta o las telecomunicaciones que nos mantienen informados. Sin embargo, basta con que una de estas piezas falle para que se produzca un efecto dominó con graves consecuencias. Un corte eléctrico prolongado puede paralizar hospitales y transportes, una rotura en la red de agua puede afectar a la higiene, la industria y la propia seguridad contra incendios, y un colapso en las telecomunicaciones puede aislar a comunidades enteras. Estas situaciones ponen de manifiesto la necesidad de ir más allá de la protección frente a fallos y centrarse en la resiliencia de los sistemas de infraestructuras.

La resiliencia de la infraestructura se define como «la capacidad de un sistema para minimizar la pérdida de rendimiento debido a una interrupción y para recuperar un nivel de rendimiento específico dentro de límites de tiempo y costes predefinidos y aceptables». Este concepto ha recibido mucha atención en los últimos años, en parte debido a la creciente frecuencia e intensidad de los eventos disruptivos de baja probabilidad y gran impacto, como el huracán Katrina, el tsunami de Indonesia y los atentados terroristas. La sociedad moderna depende en gran medida del funcionamiento casi continuo de sistemas de infraestructura vitales, como los de transporte, suministro de agua, alcantarillado, energía y telecomunicaciones. Estas infraestructuras están compuestas por elementos tangibles e intangibles que forman redes socioeconómicas y técnicas complejas e interdependientes. La interrupción grave de estos «salvavidas» puede tener enormes impactos negativos en las estructuras económicas y sociales de las comunidades humanas. Los conceptos de resiliencia, junto con los enfoques de protección, son fundamentales para garantizar la continuidad operativa de la infraestructura durante y después de tales eventos. La actual urbanización mundial ha aumentado también la población que depende de estas infraestructuras, lo que subraya aún más la necesidad de resiliencia.

En ingeniería, la resiliencia se define como la capacidad de un sistema de infraestructuras para absorber el impacto de una perturbación, mantener un nivel básico de servicio y recuperarse en un tiempo y con un coste socialmente aceptables. No basta con diseñar estructuras robustas que no se caigan; también es importante que, cuando sufran un daño o una interrupción inevitable, puedan volver a funcionar lo antes posible. A diferencia de la fiabilidad, que mide la probabilidad de que un sistema funcione sin fallos, o de la vulnerabilidad, que estima el grado de daño probable, la resiliencia se centra en el comportamiento del sistema antes, durante y después de la crisis.

Imaginemos una red de agua urbana: si sus tuberías están bien mantenidas y cuentan con sensores de fuga, será fiable, ya que es poco probable que falle; si, a pesar de todo, se produce una rotura y existen válvulas de sectorización, equipos de reparación rápida y depósitos de reserva, será resiliente, puesto que el servicio se recuperará en poco tiempo y con costes asumibles; y si la avería afecta a un hospital o a una zona muy poblada, mostrará una alta vulnerabilidad debido al gran impacto inicial.

Resiliencia en el diseño de infraestructuras

Un sistema resiliente se caracteriza por cuatro atributos fundamentales: robustez, que es la capacidad de resistir eventos disruptivos sin que su rendimiento se vea significativamente afectado; redundancia, que implica contar con elementos o recursos alternativos que puedan suplir a los que fallen durante una interrupción; inventiva, que es la capacidad de identificar problemas, priorizar acciones, movilizar recursos y procedimientos de manera eficaz para responder y recuperarse, y rapidez, es decir, la capacidad de contener daños y restaurar el funcionamiento a niveles aceptables en el menor tiempo posible. Además, la resiliencia se manifiesta a través de cuatro dimensiones (técnica, organizativa, social y económica), lo que subraya su carácter multidisciplinar y su relevancia para los sistemas de infraestructura civil.

Valoración de la resiliencia tras un evento extremo (Anwar et al., 2019)

Una de las formas más gráficas de explicar la resiliencia es mediante la curva de funcionalidad, también conocida como «triángulo de resiliencia». Imaginemos una red de suministro eléctrico que opera al 100 % de su capacidad. En el momento en que ocurre un huracán, la funcionalidad del sistema cae en picado, digamos, hasta un 40 %. A partir de ese momento, comienza la recuperación. En algunos casos, la curva puede ser lineal, con una mejora progresiva hasta alcanzar de nuevo el 100 %. En otros, puede presentar una forma exponencial, con una recuperación inicial rápida que se ralentiza al final. También puede ser trigonométrica, comenzando la recuperación lentamente y acelerándose después. El área bajo la curva, es decir, la «superficie» del triángulo de resiliencia, representa la pérdida acumulada de servicio y, por tanto, el coste social del fallo. Esta herramienta permite a los ingenieros comparar estrategias: un sistema con redundancia puede experimentar una caída inicial menor, mientras que otro con mejores recursos de reparación puede recuperarse más rápidamente.

Curvas de resiliencia: patrones de recuperación tras un evento disruptivo

La resiliencia de las infraestructuras no es un concepto aislado de la ingeniería estructural, sino que se nutre de múltiples disciplinas. La ecología, por ejemplo, plantea la idea de que los sistemas no siempre regresan a su estado original, sino que pueden alcanzar nuevos equilibrios tras un evento disruptivo. La economía ayuda a valorar las pérdidas no solo en términos de daños materiales, sino también en costes indirectos, como la pérdida de productividad o el impacto en la actividad social. Las ciencias sociales, por su parte, nos recuerdan que las infraestructuras existen para servir a la comunidad y que el tiempo de recuperación aceptable depende de la tolerancia y de las necesidades de la sociedad. La teoría de grafos, por su parte, ofrece herramientas matemáticas para analizar redes como las de agua o de telecomunicaciones e identificar qué nodos son críticos y qué sucede si se eliminan de forma aleatoria (simulando un desastre natural) o intencionada (como en un ataque).

Perspectiva interdisciplinaria de la resiliencia de las infraestructuras

Las infraestructuras modernas están muy interconectadas, por lo que existe un mayor riesgo de fallos en cadena: por ejemplo, un corte de energía puede afectar al suministro de agua, a las comunicaciones y al transporte. Aunque existen acuerdos de ayuda mutua entre sistemas para apoyarse durante las interrupciones, ello no garantiza que cada sistema sea más resiliente por sí mismo. Un evento grave que afecte a toda la región podría dejar a cada servicio dependiendo únicamente de sus propios recursos. Además, si se confía demasiado en la ayuda externa, se frena el desarrollo de la resiliencia propia. Por eso, es fundamental evaluar la resiliencia de cada sistema de manera individual para que esté mejor preparado ante fallos generalizados y situaciones imprevistas.

Los ejemplos de interdependencia entre infraestructuras ilustran bien la complejidad del problema. Imaginemos un terremoto que daña simultáneamente la red eléctrica y la de agua potable. Las estaciones de bombeo necesitan energía para funcionar, mientras que algunas centrales térmicas requieren agua para la refrigeración. Si falla la electricidad, no habrá agua, y si no hay agua, puede peligrar la producción de electricidad. Este círculo vicioso muestra cómo una perturbación localizada puede propagarse en cascada a otros sectores, multiplicando su impacto. Por ejemplo, un fallo en las telecomunicaciones puede impedir la coordinación de la reparación de carreteras o la distribución de combustible, lo que alarga los tiempos de recuperación. Estos ejemplos subrayan la importancia de diseñar infraestructuras robustas y conscientes de sus interconexiones.

Esquema de interdependencia de infraestructuras críticas: visualiza cómo agua, energía, telecomunicaciones y transporte dependen unas de otras y de la sociedad.

Para los futuros ingenieros, la resiliencia implica un cambio de mentalidad. No se trata solo de dimensionar una estructura para soportar una carga extrema, sino de considerar cómo responderá todo el sistema ante un fallo parcial. Supone aceptar la incertidumbre y trabajar con escenarios probabilísticos en los que se consideran eventos disruptivos, como el envejecimiento de los materiales, las sequías prolongadas o las crisis energéticas. Implica integrar la resiliencia en la gestión de activos y tomar decisiones como, por ejemplo, si es más eficaz duplicar una tubería para garantizar la redundancia o disponer de brigadas de intervención rápida que acorten los tiempos de reparación.

Traducir la resiliencia en aplicaciones prácticas para la infraestructura civil es todo un desafío debido a su complejidad y a su naturaleza transdisciplinaria. Las definiciones varían según la disciplina; es difícil medirla, y muchas metodologías se centran en aspectos aislados sin considerar su interacción. Además, para integrarla en los sistemas de gestión existentes y pasar del concepto teórico a la práctica, es necesario adoptar un enfoque integral que tenga en cuenta la variabilidad de los eventos disruptivos, las dimensiones técnicas y sociales, las implicaciones económicas y las características de red del sistema.

En conclusión, la resiliencia de las infraestructuras civiles no es un lujo, sino una necesidad estratégica en un mundo marcado por el cambio climático, la creciente urbanización y las redes interdependientes. Para los estudiantes de ingeniería, representa un campo fértil en el que confluyen la técnica, la economía y la sociedad, y en el que la innovación tendrá un impacto directo en la seguridad y la calidad de vida de millones de personas. Comprender y aplicar este enfoque significa prepararse para un futuro en el que la incertidumbre será constante, pero en el que nuestra mayor fortaleza será la capacidad de adaptación.

Os paso un vídeo que puede sintetizar bien las ideas de este artículo.

Referencias:

ANWAR, G.A.; DONG, Y.; ZHAI, C. (2020). Performance-based probabilistic framework for seismic risk, resilience, and sustainability assessment of reinforced concrete structures. Advances in Structural Engineering, 23(7):1454-1457.

BRUNEAU, M.; CHANG, S.E.; EGUCHI, R.T. et al. (2003). A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities. Earthquake Spectra 19(4): 733–752.

GAY, L. F.; SINHA, S. K. (2013). Resilience of civil infrastructure systems: literature review for improved asset management. International Journal of Critical Infrastructures9(4), 330-350.

SALAS, J.; YEPES, V. (2020). Enhancing sustainability and resilience through multi-level infrastructure planning. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(3): 962.

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Vigas de acero: 4 claves de las nuevas estructuras que están revolucionando la construcción.

Figura 1. a) caso básico en 3D; b) sección transversal con algunas variables geométricas; c) viga de canto variable con 4 puntos de transición

Acabamos de publicar un artículo en la revista indexada JCR The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2025), que presenta una metodología de optimización metaheurística para minimizar el coste de fabricación de las vigas I de placa de acero soldada. El estudio se centra en el desarrollo de tipologías más eficientes, como las vigas híbridas transversales de sección variable (THVS), que optimizan simultáneamente la geometría y la distribución del material en los planos transversal y longitudinal. La función objetivo tiene en cuenta no solo el coste de los materiales, sino también siete actividades clave de producción (soldadura, corte, pintura, etc.) y los diseños cumplen las especificaciones del Eurocódigo 3. Los principales resultados indican que la optimización del material es más importante para las vigas de tramos cortos, mientras que la optimización geométrica lo es más para las vigas de tramos largos. En última instancia, el artículo valida el enfoque propuesto mediante un caso de estudio, que demuestra que los elementos THVS pueden reducir los costes hasta en un 70 % en comparación con los diseños tradicionales.

La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. A continuación, se presenta un resumen del trabajo y de la información de contexto.

Como futuro profesional, ¿te has preguntado alguna vez si los perfiles de acero que eliges son realmente la mejor opción? En el diseño estructural, es habitual utilizar perfiles estándar (como los «IPE») por su simplicidad y disponibilidad. Aunque son prácticos, estos perfiles de sección constante a menudo resultan ineficientes, ya que utilizan más material del necesario y generan mayores costes.

El sector de la construcción se enfrenta a una encrucijada: la necesidad de crear estructuras eficientes y la obligación de reducir su enorme consumo de recursos. En este dilema, las vigas de acero son un elemento fundamental. Pero ¿son los diseños tradicionales la opción más eficiente o existen alternativas mejores? Un estudio reciente revela hallazgos sorprendentes que desafían las convenciones del diseño estructural. La respuesta se encuentra en cuatro claves contrarias a la lógica que demuestran cómo optimizar de forma inteligente el material y la geometría puede reducir los costes de fabricación hasta en un 70 %.

1. Material frente a la geometría: la regla inesperada que depende de la distancia.

El primer descubrimiento clave del estudio es que la estrategia óptima para reducir costes depende fundamentalmente de la longitud de la viga (vano). Este hallazgo desafía el enfoque de «talla única» y da lugar a dos conclusiones interesantes:

  • Para vigas cortas (por ejemplo, de 6 metros, una medida habitual en edificios), la optimización del material resulta más eficaz. El uso de aceros de diferentes resistencias para las alas y el alma permite obtener mayores ahorros que con la modificación de la geometría.
  • En el caso de las vigas largas (por ejemplo, de 14 o 20 metros, comunes en puentes), la optimización geométrica se convierte en el factor dominante. La estrategia más decisiva para el ahorro es crear vigas de sección variable.

 

El principio de ingeniería subyacente es el momento flector. En las vigas largas, la diferencia de esfuerzos entre el centro (donde el momento es máximo) y los apoyos (donde el momento es nulo) es considerable. Adaptar el canto de la viga a esta variación permite ahorrar material de manera significativa en las zonas donde no es necesario. En las vigas cortas, el momento flector es más uniforme, por lo que el ahorro de material al variar la geometría es mínimo y no compensa el coste adicional de fabricación (cortes y soldaduras complejas).

2. La campeona del ahorro: la viga híbrida de sección variable (THVS).

La solución más rentable identificada en el estudio es la viga «híbrida transversal con sección variable» (THVS). Este diseño combina de forma inteligente las dos estrategias de optimización:

  1. Estructura híbrida: utiliza acero de alta resistencia para las alas, que, al estar más alejadas del eje neutro, soportan la mayor parte de las tensiones de flexión. Para el alma, que se encarga principalmente de los esfuerzos cortantes, se emplea un acero más económico y de menor resistencia.
  2. Geometría variable: su altura no es constante, sino que se adapta a la distribución de esfuerzos. Es más alta cerca del centro, donde el momento flector es máximo, y disminuye hacia los apoyos.

El dato más impactante del estudio es que los elementos THVS pueden reducir los costes de fabricación hasta un 70 % en comparación con los diseños tradicionales de vigas de acero de canto constante.

3. El coste real no es solo el peso: una mirada a la fabricación.

Uno de los puntos fuertes de la investigación es que se centra en el coste total de fabricación, en lugar de limitarse al peso o al coste del material. El estudio incluyó siete actividades clave de producción en su modelo de costes:

  • Montaje en obra/Izado.
  • Pintura.
  • Soldadura.
  • Granallado.
  • Corte.
  • Aserrado.
  • Transporte.

Este enfoque holístico es crucial, ya que alinea el diseño estructural con la realidad de la producción industrial. Es precisamente este análisis de costes integral el que permite al estudio concluir que, en el caso de las vigas largas, el ahorro de material de una viga THVS compensa con creces la mayor complejidad de fabricación, algo que no revelaría un análisis de peso sencillo.

4. De la teoría a la práctica: una metodología para el diseño.

La investigación no se limita a la teoría, sino que ofrece una metodología de diseño con directrices aplicables para que los ingenieros puedan implementar estas soluciones. El estudio establece parámetros prácticos sobre:

  • Relaciones óptimas entre el canto y la luz de la viga.
  • Ángulos de achaflanado ideales.
  • Posiciones óptimas para las transiciones de sección.
  • Combinaciones de tipos de acero recomendadas.

Conscientes de que la innovación teórica debe enfrentarse a la realidad industrial, los propios autores moderan el optimismo mediante una evaluación pragmática de los próximos pasos.

«Los elementos THVS pueden reducir los costes hasta en un 70 % en comparación con los diseños tradicionales. No obstante, para aprovechar plenamente el potencial de estos diseños, deben abordarse los desafíos relacionados con la disponibilidad de materiales, la complejidad de la fabricación y los riesgos de pandeo local».

Conclusión: ¿Estamos listos para construir de forma diferente?

La idea central es clara: optimizar simultáneamente la geometría y el material de las vigas de acero, especialmente en los diseños THVS, permite ahorrar recursos y dinero de forma sin precedentes. Esta investigación establece una base teórica y una metodología de diseño que abren la puerta a una nueva era de eficiencia estructural. Con ahorros potenciales de hasta el 70 % demostrados, la pregunta para la industria no es si merece la pena, sino cómo superar los desafíos de fabricación, la disponibilidad de materiales y la actualización de normativas para convertir este potencial en una nueva realidad constructiva.

En este vídeo, se resumen las ideas fundamentales de este artículo, explicadas de forma sencilla.

Referencia:

NEGRÍN, I.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2025). Manufacturing cost optimization of welded steel plate I-girders integrating hybrid construction and tapered geometry. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 140, 1601-1624DOI:10.1007/s00170-025-16365-2

Os dejo el artículo completo para su descarga, ya que está publicado en abierto.

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