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La competencia transversal de comunicación efectiva en estudios de máster en el ámbito de la ingeniería civil y la construcción
Geofísica aplicada a la ingeniería civil
Uno de los problemas que afecta a la ingeniería civil y otras disciplinas es conocer una o varias características y propiedades del subsuelo. Para ello se emplea la ciencia de la geofísica.
La geofísica es una ciencia aplicada que estudia los fenómenos naturales de nuestro planeta desde el punto de vista físico y matemático. Su objeto de estudio abarca todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra.
Originalmente fue desarrollada como un método efectivo para la prospección del petróleo y otros depósitos minerales, pero actualmente tiene aplicaciones específicas en el campo de la ingeniería civil.
Al ser una disciplina experimental, usa para su estudio métodos cuantitativos físicos como la física de reflexión y refracción de ondas mecánicas, y una serie de métodos basados en la medida de la gravedad, de campos electromagnéticos,magnéticos o eléctricos y de fenómenos radiactivos. En algunos casos dichos métodos aprovechan campos o fenómenos naturales (gravedad, magnetismo terrestre, mareas, terremotos, tsunamis, etc.) y en otros son inducidos por el hombre (campos eléctricos y fenómenos sísmicos).
Os dejo una presentación interesante sobre la aplicación de la geofísica a la ingeniería civil. Espero que os guste.
¿Cómo evitar accidentes por enterramiento en zanjas?
Una de las unidades de obra que más vidas se cobra es la excavación de zanjas. Se entiende por zanja una excavación larga y angosta realizada en el terreno. En los trabajos realizados en zanjas se producen con frecuencia accidentes graves o mortales por desprendimiento de tierras. Por ello, es necesario adoptar las medidas que garanticen la seguridad de los trabajadores que deben realizar tareas en su interior. En general, se considerará peligrosa toda excavación que, en terrenos corrientes, alcance una profundidad de entre 0,80 y 1,30 metros, y de entre 0,80 y 1,50 metros en terrenos consistentes. Un buen monográfico al respecto es el elaborado por el Instituto Vasco de Seguridad y Salud Laborales. Por su interés, os recomiendo que os lo estudiéis atentamente.
Evidentemente, con una buena entibación y el buen juicio y la prudencia de las personas se pueden evitar muchos problemas. Aunque, en ocasiones, basta con bermas y taludes adecuados. El desmoronamiento de una zanja afecta gravemente a la seguridad de los trabajadores. Para evitar accidentes, es importante conocer el empuje de tierras al que se somete una entibación para evitar su colapso. Con el objetivo de ayudar a nuestros alumnos a entender de forma cualitativa el comportamiento de la presión a la que está sometida una entibación en función del peso específico, el ángulo de rozamiento interno del terreno y la profundidad a la que se encuentra dicha entibación, en la Universitat Politècnica de València se han desarrollado unos objetos de aprendizaje que permiten visualizar dicho comportamiento. No obstante, existen causas más importantes que provocan el desmoronamiento de una zanja, como la heterogeneidad del terreno, la presencia de elementos intermedios (canalizaciones, etc.), las acciones de agentes externos (tráfico rodado, acopios) y las inclemencias del tiempo y condiciones climáticas. Por tanto, el modelo que os pasamos es, evidentemente, demasiado sencillo, pero permite llamar la atención sobre este grave problema. Como siempre, la experiencia y el buen juicio del responsable de la obra y de los operarios están por encima de cualquier otra consideración. A continuación, os paso este pequeño objeto de aprendizaje.
La forma de trabajar con ellos es muy sencilla. Se debe seleccionar: la profundidad de la zanja (valores entre 1 y 15 m), peso específico aparente del terreno (hasta 30 kN/m3) y ángulo de rozamiento interno del terreno (en grados sexagesimales, hasta un valor de 60º). No se admiten valores negativos. Espero que os guste. El enlace es: https://laboratoriosvirtuales.upv.es/eslabon/Entibacion/
Además, os paso varios vídeos al respecto. Espero que os sean de utilidad.
Referencia:
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:
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¿Cómo se determina la producción de los equipos?
¿Cómo podemos averiguar la producción de una máquina en una obra? Muchas veces se cometen errores de bulto a la hora de establecer el volumen producido de los equipos por parte de los responsables de una obra. No es apropiado acudir a libros, folletos o incluso obras anteriores; tampoco es lo mismo una máquina que trabaje en solitario que un grupo de ellas que trabajen coordinadas. Cada obra tiene sus peculiaridades y es fácil cometer errores que pongan en riesgo la previsión de resultados correspondiente. En posts anteriores ya resaltamos la importancia de la productividad y del fondo horario de la maquinaria. No basta con conocer con precisión el coste horario de las máquinas, sino que es imprescindible conocer la producción de los equipos en nuestra obra para poder establecer el coste unitario correspondiente. Vamos, pues a dar una pincelada a estos conceptos. Para ello os dejo una presentación sobre la producción de los equipos que se basa en los apuntes de clase de la asignatura Procedimientos de Construcción. Espero que os guste este Polimedia divulgativo.
Referencias:
PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.
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
Curso:
Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción
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Jornadas de puertas abiertas en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Valencia
Como ya va siendo habitual, me han invitado junto a otros profesores, a explicar a grupos de alumnos de bachillerato qué es la profesión de ingeniero de caminos y las ventajas de estudiar en la Universitat Politècnica de Valencia. Es una labor ilusionante, pues te permite reflexionar sobre la profesión y su futuro. Es posible que lo que expliquemos a nuestros alumnos se quede anticuado en cuanto pasen muy pocos años. Además, a veces es complicado ilusionar a jóvenes que ven en el sector de la construcción un sector caduco y sin futuro en nuestro país. Sin embargo, la fuerte vocación de la Escuela de Valencia hacia el exterior y la posibilidad de dobles titulaciones parece que es una vía atractiva para el futuro profesional. No olvidemos tampoco la acreditación ABET de la que disfruta el título.
Os dejo la presentación y un vídeo que pondremos en estas Jornadas de Puertas Abiertas 2015. Espero que os gusten.
Caracterización estadística de tableros pretensados para carreteras
El presente artículo presenta una caracterización estadística de una muestra de 87 tableros reales de pasos superiores pretensados de canto constante para carreteras. El objetivo principal es encontrar fórmulas de predimensionamiento con el mínimo número de datos posible que permita mejorar el diseño previo de estas estructuras. Para ello se ha realizado un análisis exploratorio y otro multivariante de las variables geométricas determinantes, de las cuantías de materiales y del coste, tanto para tableros macizos como aligerados. Los modelos de regresión han permitido deducir que el canto y la armadura activa quedan bien explicados por la luz, mientras que la cuantía de hormigón lo es por el canto. La variable que mejor explica (71,3%) el coste por unidad de superficie de tablero en losa maciza es el canto, mientras que en las aligeradas es la luz (51,9%). Las losas macizas son económicas en vanos inferiores a los 19,24 m. La luz principal y los voladizos, junto con la anchura del tablero para el caso de losas macizas, o el aligeramiento interior en el caso de las aligeradas, bastan para predimensionar la losa, con errores razonables en la estimación económica.
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¿Qué aportó el Antiguo Egipto a la ingeniería?
Es difícil calcular el número de artículos, posts, comentarios o reportajes sobre las pirámides o sobre el Antiguo Egipto. Algunos muy serios, otros rozando lo exotérico. Aquí, evidentemente, no podemos más que dar dos pinceladas sobre el tema. Sin embargo, tras otros posts que ya hemos hecho sobre la ingeniería de otros tiempos, es imposible saltarnos esta época tan determinante. Vamos, pues, a ello.
La piedra se trabajó desde muy antiguo en civilizaciones como Mesopotamia, Egipto o América Central, con estructuras que han llegado hasta hoy. Los egipcios tenían a su disposición excelentes canteras de piedra y un buen sistema de transporte a través del Nilo, además de una gran fuerza de trabajo. Todo ello les permitió convertirse en el primer pueblo capaz de construir en piedra a gran escala, como fue el caso de los templos y las pirámides. No menos grandiosas fueron algunas de sus obras como el muro que rodeaba Menfis, antigua capital a sólo 19 km de El Cairo actual. Allí además se hizo necesaria la construcción de diques y canales, además de sofisticados sistemas de regadío que propiciaron la agrimensura y la matemática correspondiente. Un ejemplo de artilugio que inventaron en aquella época, y que incluso aún se utilizan hoy día, es el “shaduf» que servía para elevar el agua cuando a las tierras de cultivo.
La mayor pirámide fue la de Keops, construida entre los años 4235 y 2450 a.C. Tenía 230,4 m por lado en la base cuadrada y originalmente medía 146,3 m de altura. Contenía unos 2 300 000 bloques de piedra, de cerca de 1,1 toneladas en promedio. Teniendo en cuenta el conocimiento limitado de la geometría y la falta de instrumentos de ese tiempo, fue una proeza notable. Basta indicar que solo se cometió un error máximo de unos 6 minutos de arco respecto a la alineación norte sur, este oeste, mientras que la base no fue un cuadrado perfecto por solo 17,78 cm. Se trata de un monumento capaz de resistir 6000 años, representando un hito de la capacidad técnica de los humanos. El probable método de construcción de las pirámides se basaba en la construcción de rampas provisionales por las que se arrastraban las piedras sobre rodillos de madera, aunque incluso hoy en día resulta asombroso que se pudiera dar una productividad tan alta en los trabajos, capaz de levantar dichos monumentos en tiempos tan cortos de tiempo. Algunos bloques, de hasta 120 toneladas, se arrastraban por ciertos de hombres sobre rampas inclinadas construidas de ladrillo, cuya superficie de barro humedecían para hacerla más resbaladiza. Los equipos de arrastre utilizaban cuerdas tejidas con papiros retorcidos.
En estas fechas tan remotas, los antiguos ya conocían las ventajas de cimentar en roca o en terreno estable. Así, la gran Pirámide de Keops fue cimentada en una superficie rocosa nivelada. Parece ser que el primer camino que registra la historia es el que construyó este faraón, para transportar los materiales para la construcción de su pirámide. Las grandes losas empleadas en este camino indican que los egipcios eran ya conscientes de la necesidad de repartir las cargas sobre el terreno, con objeto de no superar su capacidad portante. Resulta sorprendente comprobar que la construcción de las pirámides, que se inició sobre el año 3000 a.C. durara solo unos cien años. Estas estructuras antiguas únicamente son comparables a la Gran Muralla China.
Los autores de las obras públicas más antiguas son anónimos. El nombre del primer ingeniero conocido fue Imhotep, constructor de la pirámide de peldaños en Saqqara (Egipto) hacia el 2650 a.C. Tal fue su sabiduría y habilidad que se le consideró como un dios tras su muerte. A partir de este momento y mientras estuvo en vigor la antigua civilización egipcia, fue normal que quedara constancia de los nombres de los autores de sus principales monumentos, que ocupaban altísimos cargos en la corte real y estaban vinculados a la clase sacerdotal.
Los templos eran producto de sucesivas fases constructivas, remodelados periódicamente para crear conjuntos cada vez más grandiosos. En el templo de Amón en Karnak, Egipto (1530-323 a.C.), los edificios se dispusieron en la ruta que enlazaba el embarcadero del Nilo con el templo de Luxor. Este conjunto se levantó a lo largo de 1200 años y ocupó una superficie de 21,4 hectáreas. Para su construcción, el edificio se iba rellenando de tierra a medida que se construía, formando un plano sobre el que erigir los bloques y dinteles de piedra. Al finalizar se excavaba la tierra, haciendo surgir el volumen de su interior.
Tras Imhotep, los egipcios, persas, griegos y romanos desarrollaron la ingeniería civil de una forma empírica, pero basándose en la aritmética, la geometría y en unos incipientes conocimientos físicos. Con todo, resulta incomprensible que la obra de estos ingenieros no se reconociese como obras de ingeniería, sino, acaso, como arquitectura.
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El uso de un proyecto como vínculo en los estudios de ingeniería
¿Cómo se podría mejorar la docencia de una ingeniería? ¿Es mejor un enfoque científico o profesional? ¿Cómo se pueden conjugar los enfoques más adecuados para que el aprendizaje sea efectivo? Son preguntas de respuesta compleja, pues depende mucho de las circunstancias y del perfil profesional al que vaya dirigido la pregunta.
En el caso del Máster Universitario en Planificación y Gestión en Ingeniería Civil (MAPGIC), se ha optado por un planteamiento que consideramos de gran interés. Se trata de hacer girar las asignaturas que constituyen el programa de posgrado en torno a un proyecto constructivo real. Esta idea, cuyo planteamiento es más sencillo de explicar que de aplicar, supone un gran esfuerzo del profesorado de coordinación. Las ventajas son más que evidentes. Si se elige un proyecto adecuado, el alumno es capaz de enlazar lo aprendido con un caso real. Pero mejor será dejar la comunicación que presentamos recientemente a la Conferencia INTED 2014 que se celebró en Valencia en el mes de marzo y que a continuación os paso.
SEGADO, S.; YEPES, V.; CATALÁ, J.; PELLICER, E. (2014). A portfolio approach to a M.Sc. degree in construction management using a common project. 8th International Technology, Education and Development Conference, INTED 2014, Valencia (Spain), 10-12 March, pp. 2020-2029.
¿Qué habilidades demanda el mercado a los profesionales de la construcción?
La fuerte depresión que presenta el mercado de la construcción en España manifiesta claramente la necesidad de una profunda reestructuración en la formación de los profesionales que se dedican a este sector. No pretende ser este post ser una receta mágica capaz de resolver los problemas que acosan al sector, pero sí que puede aportar alguna luz al debate de dónde estamos y hacia dónde tenemos que ir. Dejo, por tanto, una pequeña aportación sobre este tema y que se presentó por parte de varios colegas de la Universidad Politécnica de Valencia en el XVI Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos, AEIPRO, celebrado en Valencia. Estoy convencido de que las opiniones al respecto son numerosas y todas bienvenidas.
Resumen: Los egresados en titulaciones relacionadas con en el sector de la construcción encuentran actualmente un panorama laboral marcado por un alto índice de desempleo, siendo especialmente preocupante para los recién incorporados al mercado laboral. Esta situación, marcada por la crisis económica, se ve agravada por la necesidad, ya constatada años atrás, de una formación en gestión que complemente las competencias técnicas adquiridas en los estudios de grado. El objetivo de este artículo es identificar las competencias demandadas por el mercado laboral. De esta forma, se puede evaluar en qué medida los estudios de posgrado en construcción cubren estas carencias. El método utilizado ha sido la consulta de informes emitidos por distintas asociaciones profesionales nacionales e internacionales en el ámbito de la construcción. Estos informes recogen tanto las carencias detectadas en los planes de formación actuales como las derivadas de expectativas de nuevos mercados en el sector. El análisis de esta información se realiza con el indicador AI (Adequacy Index), que permite evaluar en qué medida un programa de formación cubre las necesidades detectadas por el mercado laboral.
TORRES-MACHÍ, C.; PELLICER, E.; YEPES, V.; PICORNELL, M. (2012). Habilidades demandadas por el mercado laboral para los profesionales de la construcción. XVI Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos, AEIPRO, 11-13 de julio, Valencia, pp. 2368-2379. (link)