¿Por qué los edificios chilenos modernos se comportan tan bien frente a los seísmos? La calidad de la tecnología antisísmica empleada en las edificaciones chilenas, que permitió que solo un 1 % sufriera daños estructurales durante el terremoto del año 2010, el sexto más grande del mundo, ha impulsado el interés de varios países de la región por estos dispositivos. En estructuras de hasta 18 pisos se utiliza el aislamiento sísmico, que permite interrumpir la estructura en su conexión a nivel del suelo y generar una interfaz para que el movimiento sísmico no se propague hacia la estructura. En cambio, en las construcciones de mayor altura se emplea la disipación de energía, que aprovecha el movimiento de la estructura para conectar entre dos puntos un sistema que disipe la energía producida por la deformación relativa de estos.
Os dejo esta entrevista de televisión a Juan Carlos de la Yera, decano de ingeniería de la Universidad Católica de Chile. Es muy ilustrativa e interesante.
Mercado de abastos de Algeciras, de Eduardo Torroja Miret (1899-1961). Wikipedia
El Mercado de Abastos de Algeciras, es un edificio obra del ingeniero Eduardo Torroja Miret y ejecutado por el arquitecto Manuel Sánchez Arcas en 1935 en la Plaza Nuestra Señora de La Palma (Plaza Baja). Fue una estructura muy avanzada para su época, y su cúpula fue la más grande de la historia durante 30 años (1935-1965), hasta que se construyó el Astrodome en Houston (Texas).
El edificio cubre un espacio octogonal cubierto por una lámina esférica sin apoyos internos de 47,60 m de diámetro, 44,10 m de radio de curvatura, 9 cm de espesor en su zona central y 50 en la zona de unión a los pilares, perforada por una claraboya de 10 m de diámetro. La cúpula descansa toda ella sobre 8 pilares periféricos quedando volada en forma de visera en los tramos intermedios para dejar paso a la luz al interior. Se consigue así una estructura limpia y diáfana. Los pilares se encuentran ceñidos por un cinturón con dieciséis redondos de 30 mm, atrevimiento que luego repetiría Torroja en las viseras del Hipódromo de la Zarzuela de Madrid.
El propio Torroja en su libro «Razón y ser de los tipos estructurales» nos explica el funcionamiento de esta estructura: «Los faldones de la bóveda, entre soporte y soporte, vienen escotados por los lunetos que forman las bóvedas cilíndricas rebajadas del contorno, las cuales, a la par que proporcionan con sus marquesinas a las puertas, rigidizan la cúpula y encauzan los haces de isostáticas hacia los soportes. Al tesar el anillo octogonal que recoge y equilibra los empujes radiales de la cúpula sobre los soportes, mediante los tensores de rosca de que iban provistas sus barras, el casquete esférico quedó equilibrado; e incluso, forzando ligeramente la tensión de aquél, se notó perfectamente cómo toda la parte central de la cúpula se levantaba despegando de su cimbra, lo que permitió desmontar ésta libremente sin ninguno de los cuidados que normalmente requieren estos descimbramientos«.
Os dejo a continuación un vídeo donde D. Rafael López Palanco, Catedrático de Estructuras de la Universidad de Sevilla, realiza una visita técnica al Mercado de Abastos de Algeciras, enmarcado en las proyecciones Visitas de Obra del proyecto I+D+i: Fuentes para la historia de las obras públicas, cofinanciado por la Agencia de Obra Pública de la Junta de Andalucía (AOPA) de la Consejería de Fomento y Vivienda. Espero que os guste.
El transporte de hormigón por tubería ha adquirido gran importancia en los últimos años. Esto se debe al general aumento de la mecanización en las obras y al mayor uso del cemento en estructuras y demás elementos. Este impulso se debe especialmente a la mejora de la tecnología de las máquinas y a nuevas evoluciones que hacen que el transporte de hormigón sea más económico.
Este tipo de transporte tiene una repercusión económica beneficiosa en las obras. Un hormigón que se pueda transportar sin dificultad a través de tuberías responde a las exigencias generales de la construcción en lo que respecta a su trabajabilidad y a sus características resistentes.
Las técnicas de transporte de hormigón por tubería comenzaron a emplearse a principios del siglo XX, en sus dos modalidades: Por impulsión neumática y, poco tiempo después, por impulsión mediante bombas de accionamiento mecánico.
La difusión de esta forma de transporte se ha manifestado de forma más clara en la mejora de los sistemas de bombeo hidráulico, cuyo resultado ha sido el notable aumento de unidades estacionarias y móviles registradas en los últimos años, sobre todo de estas últimas (autobombas) cuyo empleo es cada vez mayor en obra civil y en edificación. Por el contrario, la impulsión neumática de hormigón ha tenido un desarrollo menor y su utilización se ha limitado a aplicaciones más específicas (hormigón proyectado) o a obras en las que la existencia de una instalación de aire comprimido está, además, justificada por otros fines.
El sistema de transporte de hormigón por tubería aumenta el rendimiento y supone un importante ahorro de mano de obra, pero solo es factible con un hormigón de mayor calidad que el habitual. Los componentes y la dosificación del hormigón deben proporcionar la consistencia necesaria para que circule de manera continua sin que se produzca segregación en ningún momento.
Os dejo a continuación una explicación al respecto de la UPV que espero que os sea de interés.
[politube2]56664:450:273[/politube2]
Referencias:
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014).Fabricación, transporte y colocación del hormigón.Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.
Los muros de contención de tierras son una de las estructuras más habituales en la construcción de obras civiles y de edificación, siendo común la tipología de muro de ménsula de hormigón armado. El proyecto de estos elementos de contención es un problema de interacción entre el suelo y la estructura, cuya finalidad es retener un material de forma segura y económica.
Los muros se proyectan basándose en la validación de un diseño inicial que se modifica sucesivamente hasta cumplir todas las exigencias. En primer lugar, se adopta una geometría previa empleando reglas de predimensionamiento sancionadas por la práctica o referencias de casos similares. A continuación, se analiza si el diseño tentativo cumple con determinados requisitos de seguridad (estabilidad y resistencia) y durabilidad. Si la estructura no cumple estos requisitos o los cumple con mucha holgura, se modifica el esquema inicial y se repite el proceso.
Diseño estructural por el método de prueba y error
En conjunto, esto conforma un panorama de procedimientos artesanales de diseño que están alejados de una metodología objetiva para elegir las dimensiones y los materiales. Estos métodos conducen a proyectos estructuralmente seguros, pero cuya economía depende en gran medida de la experiencia previa del ingeniero. No obstante, una estructura no solo debe cumplir las condiciones de seguridad, calidad y funcionalidad, sino que también debe construirse al menor coste posible.
Algunos trabajos sobre optimización han tratado de resolver el diseño automatizado de estos problemas y buscar soluciones óptimas desde el punto de vista económico y medioambiental. Quienes queráis profundizar en el tema, podéis consultar las referencias.
Para quienes queráis predimensionar rápidamente, os paso una serie de reglas prácticas que creo que son de interés y que permiten realizar presupuestos y encajes rápidos para este tipo de estructuras, siempre dentro de rangos habituales o normales (entre 4 y 10 m). Llamamos altura total a la distancia entre la parte inferior de la zapata y la parte superior del alzado.
“La zapata de un muro tendrá una longitud igual a las dos terceras partes de su altura total. El canto de la zapata y el espesor del alzado serán la décima parte de la altura total. La longitud del talón será la quinta parte de la altura total más 1 metro”.
“El volumen de hormigón necesario será la sexta parte del cuadrado de la altura total, repartido en proporción 3 a 2 entre el alzado y la zapata. Además, se precisan en torno a 60 kg de acero por cada metro cúbico de hormigón”.
YEPES, V.; ALCALÁ, J.; PEREA, C.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F. (2008). A Parametric Study of Optimum Earth Retaining Walls by Simulated Annealing. Engineering Structures, 30(3): 821-830. ISSN: 0141-0296.
YEPES, V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J.; VILLALBA, P. (2012). CO₂-Optimization Design of Reinforced Concrete Retaining Walls based on a VNS-Threshold Acceptance Strategy.Journal of Computing in Civil Engineering ASCE, 26 (3):378-386. DOI: 10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000140.
ALCALÁ, J.; YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; RODRÍGUEZ-FACUNDI, A. (2014). Optimización de forjados de losa pretensada utilizando criterios económicos y de sostenibilidad.VI Congreso de ACHE, 3-5 de junio, Madrid. ISBN: 978-84-89670-80-8.
RESUMEN
En ese trabajo se muestran las características principales de los forjados de losa postesa obtenidos con técnica heurísticas de optimización estructural. Estos métodos de optimización permiten una definición completa de la estructura, pudiéndose encontrar diseños completos de forjados optimizados tanto con criterios de economía como de sostenibilidad. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran una clara tendencia a disponer cantos muy estrictos en los resultados óptimos. Aplicando criterios de sostenibilidad se tiende a hormigones de mayores resistencias que con criterios económicos. Finalmente se han realizado pruebas de sensibilidad a los precios, que muestran mucha independencia de los forjados óptimos frente a las variaciones de precios ensayadas.
In recent decades, with the objective of reaching a more sustainable development, worldwide society has increased its concern about environmental protection. Nevertheless, there are still economic sectors, such as the construction industry, which produce significant environmental impacts. Life Cycle Assessment (LCA) is a tool that enables identifying environmental issues related to both finished products and services, and allows focusing efforts to resolve them. The main objective of this paper is to asses LCA applicability on concrete structures so that construction’s environmental performance can be improved. For this purpose, an attempt is made to provide a decision-making tool for construction-sector stakeholders with reliable and accurate environmental data. The research methodologies used in this paper are based on a literature review and are applied to a case study. This review was performed to collect information on LCA methodologies currently in use and their practical application. The case study subsequently described in this paper involved identification of the most sustainable type of slab for a reinforced concrete structure in a residential building, using two different databases. It was observed that, depending on the database selected and inherent assumptions, results varied. Therefore it was concluded that in order to avoid producing incorrect results when applying LCA, it is highly recommended to develop a more constrained methodology and grant access to reliable construction-sector data. (link)
¿Resulta razonable el uso masivo de las vigas planas en las estructuras de edificación? Si lo que se pretende es no condicionar el compartimentado interior en una vivienda, esta solución puede ser acertada. Pero en un artículo que publicamos en la revista Hormigón y Acero en el año 2008, quisimos comprobar cómo afectaba al coste este tipo de estructuras. El artículo completo se puede descargar en abierto en la siguiente dirección: http://e-ache.com/modules/hormigonyacero/hormigonyacero.php?revista=1541.
Creo que algunas de las conclusiones a las que llegamos son realmente interesantes, como el incremento más que significativo de coste de este tipo de estructuras respecto a las vigas descolgadas.
PAYÁ, I.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V. (2008). Influencia del empleo de vigas planas y del tipo de hormigón en el diseño óptimo de pórticos de edificación.Hormigón y Acero, 248(59):43-52.
RESUMEN
Este artículo utiliza la cristalización simulada para el diseño de pórticos de edificación de hormigón armado optimizados económicamente. Se analiza la influencia del uso de hormigones de distinta resistencia característica a compresión, del empleo de vigas planas o descolgadas y de la agrupación de variables para simplificar la ejecución de la estructura. Para ello, se optimizan pórticos de 2 vanos de 5 m de luz y de 8 plantas con una altura por planta de 3 m. El número de variables de diseño de estos problemas varía entre 101 y 153. El trabajo concluye que el empleo de un solo tipo de hormigón HA-25 para toda la estructura incrementa su coste únicamente un 3.02%. Si además se agrupan variables, para facilitar la constructibilidad, existe un incremento adicional del 0.52%, lo cual es poco significativo. Sin embargo, el empleo de vigas planas encarece el coste en un 41.69% respecto al caso de vigas descolgadas, cuando el hormigón empleado es HA-25.
SUMMARY
This paper uses the Simulated Annealing algorithm for the design of economically optimized reinforced concrete frames commonly used in building construction. The influence of the following factors is analyzed: a) the concrete compressive strength, b) the beams depth (same as the one of the floor slabs or higher) and c) the grouping of some of the design variables. The structures studied are two bays and eight floors frames, being the span length of 5 m. and the columns height of 3 m. The number of design variables of these problems varies between 101 and 153. Results show that the use of a single concrete grade (25 MPa) in the structure increases its cost only by 3.02%. If, besides some variables are grouped in order to increase the frame constructability, the optimized structure is only 0.52% more expensive. However, if, additionally, beams of the same depth as the floor slabs are used, the cost of the optimized structure increases by 41.69%.
¡Adiós, ACHE 2014! Nos volvemos a ver dentro de tres años (espero)…
Terminó el VI Congreso Internacional de Estructuras organizado por ACHE (Asociación Científico-técnica del Hormigón). Realizar un balance en profundidad sobre lo que ha sido este congreso es un poco prematuro. Habrá que leerse en profundidad las ponencias presentadas. En un par de posts anteriores ya avanzábamos el contenido de las ponencias que íbamos a presentar, así como unas reflexiones sobre las lecciones aprendidas en estos años.
A primera vista lo que hay que decir es que, a pesar del momento tan complicado que vive el sector de la construcción en España, la participación ha superado las expectativas pesimistas. Ello no significa que no estemos atravesando un auténtico punto de inflexión en este periodo «inter-regnos». Pero algo parece que está cambiando de dirección.
Lo mejor del congreso… el contacto personal y los amigos
Se nota el relevo generacional. El paso del tiempo no es ajeno a nadie. Se nota en los grandes ingenieros y profesores del siglo XX, algunos míticos, que van siendo premiados y que forman parte del imaginario colectivo de los que nos dedicamos a esta profesión. Así mismo, también es grato ver los rostros, muy jóvenes algunos, de muchos de los participantes. Sus trabajos son especialmente relevantes y suponen una garantía en la continuidad de esta rama de la ingeniería. Eso sí, parece que las redes sociales no han entrado aún en estos foros. el hashtag de #AcheVI parece que se quedó huérfano (excepto excepciones como @ConstruCloud.
De lo mejor del congreso: los contactos personales y el reencuentro con amigos que hace tiempo que no veías. Sin duda, lo mejor.
Lo que es evidente es el giro que ha dado la ingeniería hacia la internacionalización. No hay mal que por bien no venga. Se notan las realizaciones de las empresas y los ingenieros españoles en todos los rincones del mundo.
Las sesiones han sido de interés, aunque a veces algo «desangeladas». Es difícil llenar un salón de actos como el de la Escuela de Caminos de Madrid con aportaciones en el ámbito de la investigación, sobre todo si es el último día y a primera hora de la mañana.
Sin profundizar más, sólo dejo unas cuantas instantáneas sobre el evento. ¡Dentro de tres años, más!
Aspecto de la cafetería de la Escuela de Caminos de buena mañana…. ¡Ni un alma!
La sujeción de fachadas mediante apeos se realiza en aquellas ocasiones en que se desea la conservación de la fachada de un edificio, bien por su interés arquitectónico, bien por el valor que esta imprime al espacio público que delimita, mientras este se demuele y se reconstruye una nueva estructura que la sustente. El diseño, el cálculo y la ejecución del apeo se realizará para mantener la fachada “colgada” en su posición original, garantizando su estabilidad y evitando su desplome por acciones horizontales durante la demolición del edificio y hasta que la fachada esté correctamente unida a la nueva estructura.
Figura 1. Análisis de los elementos sobre los que actuará el apeo
Os dejo un pequeño vídeo donde se explica este procedimiento constructivo de forma sencilla. Espero que os guste.
Las III Jornadas Internacionales de Enseñanza de la Ingeniería Estructural de la Asociación Científico-Técnica del Hormigón Estructural (ache) serán un punto de encuentro para todas las personas relacionadas con la docencia de la ingeniería estructural, entendida en un sentido amplio que abarca cualquier material, entorno profesional y nivel educativo. Serán bilingües en español-inglés, con posibilidad de presentar y escribir las ponencias en cualquiera de los dos idiomas.
Las Jornadas se celebrarán en Valencia los días 12 y 13 de junio del año 2013 (un día y medio) y se pretende que sean un foro en el que compartir experiencias relacionadas con aspectos como la implantación de las nuevas titulaciones adaptadas a las ideas de la Declaración de Bolonia, la internacionalización de la docencia y de la actividad profesional, las nuevas materias o la conexión entre la universidad y la empresa. Continue reading «III Jornadas Internacionales de Enseñanza de la Ingeniería Estructural»→
¿Por qué los edificios chilenos modernos se comportan tan bien frente a los seísmos? La calidad de la tecnología antisísmica empleada en las edificaciones chilenas, que permitió que solo un 1 % sufriera daños estructurales durante el terremoto del año 2010, el sexto más grande del mundo, ha impulsado el interés de varios países de la región por estos dispositivos. En estructuras de hasta 18 pisos se utiliza el aislamiento sísmico, que permite interrumpir la estructura en su conexión a nivel del suelo y generar una interfaz para que el movimiento sísmico no se propague hacia la estructura. En cambio, en las construcciones de mayor altura se emplea la disipación de energía, que aprovecha el movimiento de la estructura para conectar entre dos puntos un sistema que disipe la energía producida por la deformación relativa de estos.
