INGENIERIA ESTRUCTURAL

Autor: GRINER SÁNCHEZ DAVID JUAN.
Año: 2004.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: FACULTAD DE INFORMÁTICA .
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: En el presente trabajo se ha desarrollado un método muy eficiente para la optimización multicriterio del diseño de pórticos metálicos, minimizando simultáneamente tanto la masa restringida de la estructura como el número de distintos tipos de perfiles que conforman la misma. Ambos requisitos responden a criterios económicos de coste material y constructivo, respectivamente. La metodología de resolución ha sido en el contexto de los métodos evolutivos multicriterio o multiobjetivo (métodos estocásticos globales inspirados en mecanismos de la evolución natural) que permiten optimizar según varios criterios en conflicto y resolver problemas antes vedados a los métodos clásicos. Son idóneos para el problema abordado, que requiere la optimización global, discreta y multicriterio. Tras un estudio del estado del arte tanto de los métodos de optimización multicriterio, especialmente los evolutivos, como de la optimización evolutiva estructural, se ha realizado un análisis sobre varios casos test estructurales considerando los algoritmos más eficaces (trece) y distintos aspectos en la optimización (codificación, elitismo, mutación y estrategia poblacional). Este estudio no sólo nos permite obtener directrices acerca de una optimización eficaz, sino que también incluye la propuesta de un nuevo algoritmo muy competitivo con respecto a los comparados. Además, en relación con el problema estructural de minimización de la masa restringida se realizan dos aportaciones de mejora: la multiobjetivización y el operador renacimiento autoadaptativo. Finalmente se resuelven dos problemas de optimización multicriterio de interés en la ingeniería industrial: el diseño de sistemas de seguridad (el sistema de contención por inyección en spray de una central nuclear de generación eléctrica, contemplando la minimización del coste y la minimización de la no-disponibilidad) y el despacho de carga en sistemas de producción de energía eléctrica (contemplando la minimización del coste y la minimización de la emisión de contaminantes atmosféricos) a los que se aplican algunas de las aportaciones previas.

Autor: VICENTE FERNANDEZ RAMON.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S. INGENIEROS CAMINOS, CANALES Y PUERTOS..
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS CAMINOS, CANALES Y PUERTOS..

Resumen: El desarrollo de los forjados de chapa nervada desde su inicio ha buscado la manera de mejorar la conexión entre la chapa y el hormigón. La importancia de asegurar la conexión entre chapa y hormigón es debida a la forma de trabajo de estos forjados. Las solicitaciones predominantes son las de flexión y rasante. Pero en la mayoría de los casos no es posible aprovechar toda la capacidad a flexión porque para cargas bastante menores que las de rotura por flexión se produce el fallo por rasante. El cálculo de la resistencia a flexión es relativamente sencillo, pues el comportamiento se asemeja bastante al de secciones mixtas de hormigón y acero. La evaluación de la capacidad a tensión rasante no es tan sencilla y se han propuesto distintos métodos. El más extendido, propuesto por M. Porter, se basa en el mismo supuesto que las formulaciones de resistencia a esfuerzos cortantes en elementos de hormigón armado, en la hipótesis de que el fallo por rasante se produce cuando el estado tensional en el hormigón es tal que se alcanza determinado valor en alguna de las tensiones principales. Hasta nuestros días la mayoría de las investigaciones en torno al esfuerzo rasante han sido experimentales. J.B.W. Stark y J.W.P.M. Brekelmans realizan un estudio a partir de una idealización del comportamiento real de los forjados. Siguiendo la misma metodología por el aparente ajuste de los resultados teóricos con los experimentales, hemos planteado un estudio paramétrico de 144 distintas configuraciones de forjado para analizar la influencia que distintas variables tienen en el comportamiento a esfuerzo rasante. Las variables analizadas han sido la calidad del hormigón, la calidad del acero pasivo, la cuantía de armadura de momento negativo situada en la parte superior de las secciones y el número de vanos que de forma continua se hormigonan y en los que la chapa tiene continuidad. Tras obtener los diagramas momentos curvatura, se realiza el análisis tensional de la sección para distintos niveles de carga desde el correspondiente a la rotura hasta el que se produce sometiendo a la pieza a una carga igual al 50% de la que produce la rotura. Conviene reseñar que se analiza tanto el caso de forjados continuos como el caso de vanos biapoyados, para esos mismos estados de carga.

Autor: GARCIA CASAS JOSE IGNACIO.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE ARQUTIECTURA.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA DE MADRID.

Resumen: Se pretende demostrar la existencia de una familia de arcos de fábrica con entidad propia, caracterizados fundamentalmente por su función de acodalar edificaciones, muros o pilastras, diferenciándose del resto por su comportamiento estructural, aunque adoptan las mismas formas y técnicas constructivas que los otros. Su evolución técnica se desarrolla a lo largo de la historia desde la época romana hasta el S. XIX. Se propone para este tipo de arcos la denominación de ARCODAL como síntesis de su doble funicón: arco y codal. La función codal impone sus condiciones a otras características propias de la funicón arco, como son la traza, la ubicación y el sistema constructivo, de forma que las distintas variables que se pueden presentar en cada uno de estos ámbitos permite organizar los arcodales en diferentes subtipos. La identificación perseguida tiene un carácter universal, toda vez que este tipo de arcos se desarrolla a través de diferentes culturas y territorios, aunque se acota su estudio al territorio español, que presenta suficiente número de casos como para permitir su estudio, clasificación y análisis independiente, que se hace desde el triple punto de vista: - Ámbito de desarrollo del arcodal: histórico, geográfico y tipológico. Además, se desarrolla un análisis lexicográfico que atiende a las variables semánticas que se pudeieran encontrar sobre este elemento. - Características intrínsecas del arcodal: sistemas de equilibrio, constructivos y de traza. - Características extrínsecas del arcodal: concentraciones, agrupaciones sistemáticas y localizaciones territoriales. Tras abordar este análisis del arcodal de forma genérica, se exponen sus características propias, que conforman su identidad frente al resto de elementos construictivos. - Características diferenciadoras como arco. - Identificación semántica. - Clasificación y determinación de los tipos y subtipos de arcodales. - Estudio comparativo con otros elementos de similares funciones en la construcción.

Autor: BERNABEU LARENA JORGE.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS .
Centro de realización: E.T.S. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: La presente tesis traza una revisión crítica del puente mixto acero-hormigón en su desarrollo tipológico y estético dentro del ámbito europeo, el cual ha configurado la mayor parte de sus pautas teóricas y constructivas. Se limita el trabajo a los puentes viga en los que predomina el trabajo de flexión del tablero. El estudio aborda tres análisis complementarios: análisis histórico, análisis geográfico y análisis tecnológico. El estudio histórico parte de referentes tempranos de construcciones que combinaban varios materiales resistentes y analiza las primeras realizaciones de puentes mixtos acero-hormigón, identificando, en ambos casos, una voluntad de simplificación de los procesos de construcción. La plena consecución del puente mixto tiene lugar después de la Segunda Guerra Mundial. A la vez que se emprende en Europa la realización de las grandes infraestructuras de carretera coinciden los siguientes factores favorables: el perfeccionamiento de la soldadura, la producción a gran escala de aceros laminados de calidad, el establecimiento de una base teórica para el control de estructuras mixtas. El nuevo puente mixto, en competencia directa con las soluciones de hormigón, es un puente de alma llena, con continuidad resistente del tablero sobre pilas, secuencias evolutivas de hormigonado y presolicitaciones de compresión en la losa superior para evitar las tracciones. El nuevo puente mixto oculta los rigidizadores en su interior, juega con las posibilidades tipológicas de la sección, reduce el número de vigas, las separa, establece vigas transversales también conectadas a la losa, plantea cajones, inclina las almas. En el análisis geográfico se identifican realizaciones y autores relevantes; cada país establece sus criterios normativos propios. Se plantea un control en «estados límite» que verifica las condiciones de servicio de la estructura y las capacidades de colapso. La redacción de un cuerpo normativo común de «Eurocódigos» y las convocatorias de jornadas internacionales facilitan mecanismos de difusión de las tecnologías, aun manteniendo las características propias de cada país. Las diferencias nacionales de planteamientos y realizaciones encuentran su coincidencia en una voluntad común de simplificación de la ejecución con objeto de mejorar la economía de las soluciones. A finales de los 80, con una creciente capacidad informática, se domina la respuesta resistente; el cálculo en rotura y el control de la fisuración permite prescindir de las presolicitaciones elásticas; los puentes presentan geometrías complejas, las almas se alabean, se recupera la celosía, se experimentan nuevas líneas de innovación, se superan los 200 m de luz. El puente mixto alcanza su madurez. A partir de los aspectos tecnológicos más relevantes del puente mixto se analiza su morfología. La sección transversal resume la concepción tipológica de la obra; con ella se repasan las posibilidades de pretensado, la doble acción mixta, los elementos prefabricados, los modos de conexión, los avances en la estabilidad de chapas. En los 90 se mitiga la tradicional dicotomía acero-hormigón. La construcción mixta se generaliza, se extiende, se multiplica. El nuevo orden mundial tras la caída del muro de Berlín demanda obras nuevas de carácter más expresivo, más simbólico, de mayor impacto formal. En un contexto ecléctico, el puente mixto experimenta con su sección transversal y se reinventa nuevamente a partir de sus posibilidades constructivas.

Autor: García Palacios Jaime Higinio.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S. de Caminos, Canales y Puertos.
Centro de realización: ETSI de Caminos, Canales y Puertos.

Resumen: El objetivo fundamental de la presente memoria es el cálculo de los desplazamientos, deformaciones, esfuerzos y tensiones en un emisario submarino durante el proceso de la colocación mediante flotación y fondeo. Con esta finalidad se inicia este trabajo con una breve descripción histórica de los emisarios submarinos, su clasificación y condicionantes de proyecto, para concentrarse en los tipos de emisarios para los que es aplicable el procedimiento de construcción objeto de esta Tesis. Una vez definido el proceso de colocación del emisario por inmersión se plantea el problema que presenta su cálculo estructural, tanto desde el punto de vista de las acciones actuantes como de la metodología estructural precisa para una correcta evaluación de su comportamiento durante esta fase de colocación. Se desarrollan las bases teóricas necesarias para definir adecuadamente las acciones importantes que genera el mar: empuje de Arquímedes, corriente estacionaria y oleaje. Para ello, se introducen las ecuaciones básicas de la hidrodinámica y su aplicación, la teoría de las ondas y la transformación del oleaje. A partir del campo de velocidades y aceleraciones, deducido mediante la teoría lineal de ondas con fondo del mar plano horizontal, que se extiende de forma aproximada al caso más real de fondo plano inclinado, se deducen las fuerzas normales y tangenciales sobre el emisario mediante las fórmulas generalizadas de Morison et al. y se discute su rango de aplicabilidad. Para la determinación de la respuesta del emisario ante las cargas de peso propio, tubo inundado interiormente, y las debidas a la acción del mar, lo que en conjunción con las acciones controladas en el diseño, tipo de arrastre, longitud inundada del tubo y distancia de la barcaza a tierra, se lleva a cabo un cálculo no lineal en grandes desplazamientos, pero restringido a pequeñas deformaciones y comportamiento elástico del emisario. Con este objetivo, se inicia, análogamente a la parte anterior de Hidrodinámica, con un resumen de las ecuaciones básicas del cálculo no lineal de estructuras, concentrándose en la deducción de las matrices de rigidez lineal y no lineal, así como las matrices de rigidez de carga del elemento viga tridimensional. Los resultados obtenidos del cálculo no lineal de estructuras se aplican a la situación específica del proceso de colocación del emisario y se determinan las matrices de carga, para las distintas acciones originadas por el mar, en una situación tridimensional, y se deducen las ecuaciones dinámicas de equilibrio del emisario. Tras la exposición teórica anterior, se desarrolla un programa por computador, basado en el programa ANSYS, que permite simular el caso frecuente de emisario submarino en el espacio bidimensional y comportamiento quasi-estático bajo las acciones gravitatorias y derivadas del mar, así como, de las acciones de control del procedimiento de colocación del emisario. Este programa es validado mediante distintos ejemplos y sus resultados comparados con algunos de los publicados. El programa anterior se aplica para obtener las sensibilidades, tanto de las acciones como de las variables que intervienen en el diseño, en los resultados de interés en el cálculo y proyecto de emisarios, como son los máximos y mínimos valores de los momentos flectores y esfuerzos axiles. Tras el estudio anterior, se destacan los resultados más importantes alcanzados, así como las conclusiones que se deducen de ellos y se indican algunas vías de investigación futura, que pueden desarrollarse con la metodología y las ideas aportadas en esta investigación.

Autor: Peña Fritz Alvaro.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERT.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: En el proyecto de muros de sótano de los edificios, suele ser usual justificar tan solo las armaduras verticales del trasdós y del intradós, mediante el cálculo elástico de los esfuerzos generados por las distintas acciones. El análisis del muro en su plano longitudinal recogiendo las cargas en su coronación, considerando la interacción de todos los elementos que intervienen en el análisis (Superestructura, muros de sótano y terreno) no suele ser tratado en la literatura técnica y tampoco justificado en los anejos de cálculo de los proyectos.

Autor: MARTÍN RODRÍGUEZ ÁNGEL.
Año: 2003.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS INDUSTRIALES E ING. INFORMÁTICOS.

Resumen: En la presente tesis se realiza un estudio y análisis de la evolución de los tipos estructurales, utilizados en al Arquitectura Industrial Asturiana, y desarrollados desde el comienzo de la Revolución Industrial ( año 1833), hasta la actualidad. Para el estudio de los tipos estructurales, se ha planteado un nuevo enfoque para el concepto de tipología estructural, caracterizando cada tipo, en función de la manera de salvar el vano y generar altura. Al objeto de poder comparar los diversos tipos estructurales, se van a definir unos nuevos coeficientes, que van a tratar de cuantificar la eficacia estructural de cada uno de estos tipos. Se produce el análisis de los tipos estructurales sobre edificaciones reales, que han sido construidas a lo lardo del periodo histórico propuesto. Este análisis intenta recoger los elementos más significativos de la evolución de la tipología estructural llevada a cabo, y se centra en el estudio de: elementos resistentes, materiales, secciones, métodos de análisis estructural y base de cálculo utilizada. Además, en un intento de recoger la evolución de otros elementos de la Arquitectura Industrial, much más relacionados con el proceso productivo generador de la actividad industrial, se hace un análisis sobre las chimeneas industriales, planteándose también, conceptos de eficacia estructural. Las chimeneas estudiadas, son un claro reflejo, a modo de resumen, de la evolución de la Arquitectura Industrial.

Autor: RANGEL PAES JOSE LUIZ.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ.
Centro de realización: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ.

Resumen: La construcción mixta permite combinar las ventajas propias del acero estructural y del hormigón, no sólo en lo que se refiere a la capacidad resistente, sino también en lo referente a lo constructivo, funcional y estético. Este trabajo trata de una tipología de forjados mixtos denominada "slim floor", aplicable a edificios de plantas múltiples, en el ámbito de las construcciones mixtas de acero y hormigón. Los sistemas de forjados mixtos tipo "slim floor" se caracterizan por la utilización de vigas metálicas de poco canto, donde las vigas y la losa están integradas dentro del canto total del forjado. Debido a sus características, el "slim floor" es la tipología de forjados mixtos de acero y hormigón que permite la obtención del mínimo canto total de un forjado, ya que las vigas no están ubicadas por debajo de la losa, como en los sistemas mixtos convencionales. A pesar del desarrollo experimentado desde la introducción de esta tecnología en el norte de Europa a lo largo de aproximadamente una década, los criterios de dimensionamiento de sistemas tipo "slim floor" aún no están normalizados, principalmente por el hecho de que esta tipología estructural ha planteado, desde el punto de vista de proyecto, una casuística muy amplia y compleja, que es difícil de analizar de una manera sistemática; especialmente en aquellos aspectos relacionados con su comportamiento estructural. El objetivo global de este trabajo es contribuir a una mejor comprensión del comportamiento estructural de los sistemas de forjados mixtos tipo "slim floor" y establecer algunas recomendaciones para el proyecto de estos sistemas. En este trabajo se analizan algunas alternativas para el proyecto de sistemas de forjados mixtos tipo "slim floor", teniendo en cuenta sus amplias posibilidades constructivas. Se propone una metodología para la simulación del comportamiento estructural de vigas mixtas de "slim floor" hasta el agotamiento. Dicha metodología se concreta en un modelo tridimensional de elementos finitos que permite considerar los diversos tipos de interfase entre acero y hormigón que se pueden plantear en esta tipología estructural. El modelo tiene en cuenta los efectos de la deformabilidad de la interfase, la no-linealidad física de los materiales y la fisuración del hormigón. Se presenta un estudio de caracterización del comportamiento mecánico de algunos tipos de interfases que se utilizan en los sistemas de "slim floor" y algunos estudios de contrastación de resultados numéricos con resultados analíticos y experimentales disponibles. Los estudios de validación ponen de manifiesto la adecuación del modelo propuesto. Mediante la utilización del modelo desarrollado se lleva a cabo una valoración de la influencia de algunos aspectos particulares sobre el comportamiento estructural de vigas mixtas de "slim floor" como la dimensión del ancho eficaz, la distribución de rasantes y la modelación de la interfase. A continuación se realizan diferentes estudios paramétricos, teniendo en cuenta el comportamiento de los sistemas de "slim floor" en condiciones de servicio y en situación próxima al agotamiento. Como parte de dichos estudios se analiza el comportamiento diferido de vigas de "slim floor", considerando los efectos de fluencia y retracción del hormigón, y se evalúa el comportamiento dinámico de estos sistemas. En dichos estudios también se tiene en cuenta la influencia del proceso constructivo evolutivo. Por último se presentan diversas recomendaciones para el proyecto de sistemas de forjados mixtos de "slim floor" y una visión general acerca de las líneas futuras de investigación que se pueden plantear a partir de los resultados que han sido obtenidos en esta Tesis.

Autor: TURMO CODERQUE JOSE.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA T. SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS. C. Y PUERTOS DE BARCELONA.

Resumen: Este trabajo de investigación presenta un estudio sobre el comportamiento de los puentes de dovelas de hormigón con pretensado exterior y juntas secas conjugadas, centrándose en el estudio de la respuesta a solicitaciones de flexión y cortante combinados, en servicio y en rotura. Se evalúa, asimismo, la posibilidad de sustituir total o parcialmente la armadura convencional de las dovelas tras la inclusión de fibras metálicas en el hormigón. Para ello se realizaron ensayos sobre paneles, para evaluar la resistencia de las juntas conjugadas, y ensayos de vigas con distinto grado de pretensado sometidas a flexión y a cortante. Tanto de vigas como de paneles, se fabricaron dos series paralelas, una realizada con hormigón convencional y otra con hormigón reforzado con fibras de acero. Tanto los resultados obtenidos en estos ensayos, como los de los ensayos encontrados en la bibliografía, se han comparado con la variada formulación existente para evaluar la capacidad resistente de las juntas secas conjugadas propuesta por distintos investigadores y normativas. De entre todos los modelos de junta estudiados, todos ellos basados en el Método de los Elementos Finitos, finalmnete se han puesto a punto dos modelos para estudiar la transmisión de cortante entre juntas conjugadas. Un modelo elaborado con elementos tipo junta a los que se les confiere un comportamiento de rozamiento coulombiano y que modeliza la junta (y sus llaves conjugadas) con su geometría. Otro modelo de junta plana que modeliza el comportamiento medio de la junta en la zona de llaves con elementos tipo junta dotados de un modelo de comportamiento de rozamiento cohesivo. Estos modelos de juma han sido calibrados y aplicados al estudio de los ensayos. El primer modelos de junta ha sido aplicado al estudio de los ensayos de paneles. Los dos modelos de junta han sido aplicados al estudio de los ensayos realizados sobre vigas, de los que se ha realizado un completado análisis no lineal en teoría de segundo orden, incluyendo el comportamiento no lineal de los materiales. El modelo de junta plana ha sido usado en el estudio de dos ejemplos de puentes, uno isostático y otro continuo. De todo lo anterior se han extraído conclusiones referentes al modelo de análisis, a la resistencia de las juntas, al armado de las dovelas y el comportamiento global de este tipo de estructuras.

Autor: FERNÁNDEZ RUIZ MIGUEL.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E T S I CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: El comportamiento de las estructuras comprende desde su materialización mediante un proceso constructivo determinado hasta su destrucción bien sea porque llegan al final de su vida útil, bien sea porque aparece un estado de cargas tal que provoca la ruina de las mismas. De esta manera, el correcto estudio de las estructuras debe abarcar desde su comportamiento a temprana edad (conforme la estructura va creciendo y alcanzando fuerza y resistencia) hasta su ruina. Contrariamente a la mayoría de los métodos de cálculo, la naturaleza no conoce los estados de servicios o los estados límite. En cambio, las estructuras evolucionan desde sus primeras fases de carga hasta las últimas con total continuidad. Las reflexiones anteriores permiten la conveniencia de los análisis que habitualmente se realizan de las estructuras. Los mismos constituyen una idealización, si bien razonable en la mayoría de los casos, donde debemos establecer una serie de condiciones para saber qué tipo de cálculo debe aplicarse. Este esquema, reñido con la propia naturaleza, invita a desarrollar nuevos modelos que puedan ser aplicados para conocer el estado tenso-deformacional de una estructura bajo cualquier circunstancia y para cualquier instante de tiempo. Esta tesis ha sido enfocada en la línea apuntada anteriormente. Para ello se ha desarrollado un estudio sobre el comportamiento no lineal de las estructuras y su evolución en el tiempo. Es decir, se ha abandonado la idea de separar regiones de comportamiento donde son aplicables ciertas teorías o donde deben incluirse o despreciarse determinados fenómenos para enfocar el problema desde una perspectiva única. Este enfoque es el que ha permitido abordar la tesis como una oportunidad para desarrollar modelos que permitan plantear el cálculo de una estructura de una manera sistemática y unitaria. El estudio comienza por una revisión profunda del estado del conocimiento, realizando un estudio crítico de los diferentes métodos de cálculo empleados actualmente en el proyecto de estructuras (métodos paso a paso, del coeficiente de envejecimiento, de las j's,..). Una vez analizados dichos métodos, se ha detectado una serie de aspectos donde es necesario una profundización para poder realizar un planteamiento contínuo. Sobre estos aspectos se ha trabajado en una modelización de tipo fibra-sección-estructura donde cada nivel aprovecha la información obtenida del anterior construyéndose de esta manera un modelo de análisis coherente en todos sus niveles. Para la fibra, se ha desarrollado modelos de fluencia y retracción no lineales valorando la importancia de dichos fenómenos. Además, se ha estudiado la fisuración en el hormigón, modelizando también su evolución en el tiempo y comparando estos resultados con los de diferentes normas y recomendaciones. En la sección, se ha necesitado desarrollar una serie de métodos de cálculo que permiten considerar la interacción no lineal de los diferentes materiales y su evolución en el tiempo. Los modelos resultantes se han aplicado posteriormente para realizar estudios paramétricos donde se ha podido analizar el comportamiento de ciertos tipos de secciones optimizando sus variables de diseño. Finalmente, en la estructura, se ha implementado el comportamiento de la sección mediante el desarrollo de un elemento finito de rigidez concentrada el cual ha permitido además al estudio de fenómenos como el acoplamiento elongación-curvatura. Este elemento se ha empleado en la resolución de diferentes casos, analizando en los mismos la influencia de ciertas variables en el comportamiento global de la estructura.

Autor: GALDÓN RIBES JOSÉ LUIS.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIERÍA DEL DISEÑO.
Centro de realización: UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA.

Resumen: Para realizar el diseño de la estructura de un edificio, deben escogerse adecuadamente una serie de parámetros y variables que intervienen en el mismo. La correcta elección de éstos hará que el resultado final se aproxime a la mejor solución. Es necesario, por tanto, disponer de criterios sencillos que faciliten la toma de decisiones y que se encaminen hacia la solución óptima. Entre las variables que más incidencia tienen podemos citar; la tipología de la estructura, los materiales estructurales utilizados, las características resistentes de los mismos, la disposición de los diferentes elementos estructurales tanto en planta como en alzado (luces, alturas, ..), las dimensiones de las secciones de los elementos, el diseño de las uniones entre los mismos, los criterios de funcionalidad del edificio, etc. En la presente tesis se realiza un estudio de la influencia que tiene algunas de éstas variables en la optimización de la estructura. Los objetivos que se han fijado pueden resumirse en dar al proyectista unos criterios de diseño sencillos, orientados a elegir la mejor solución posible, determinar la influencia que cada variable tiene en la cuantía total de acero; evaluar la solución mediante una serie de parámetros capaces de determinar dicha cuantía e indicar el camino a seguir para mejorar la solución mediante un proceso iterativo. Para alcanzar estos objetivos la metodología seguida es la de estudiar en diferentes modelos de edificios como influyen las variables escogidas. Se procede por tanto a realizar diferentes cálculos en los modelos elegidos modificando los valores de las variables. Los resultados obtenidos se ordenan y analizan sistemáticamente. Como consecuencia del análisis se obtienen expresiones analíticas para cada variable y para cada una de las partes en las que se ha dividido la estructura, pilares, vigas y forjados. Estas expresiones se representan también en los ábacos correspondientes. A partir de los ábacos o de las expresiones analíticas, se obtienen el valor de las diferentes cuantías de acero que servirán para hacer una evaluación de la solución adoptada y compararla con la solución óptima. A la vista de dichas cuantías se podrá decidir si se acepta la solución, o si por el contrario se debe modificar y qué cambios debemos realizar. Por último se exponen ordenadamente las conclusiones obtenidas a lo largo de los trabajos realizados clasificadas según los parámetros utilizados y según las partes enl as que se ha dividido la estructura. También se indican aquellas líneas de investigación que suponen una ampliación de las seguidas en la presente tesis doctoral o que a lo largo del desarrollo de la misma se ha visto que tienen un interés científico que se sale de los objetivos concretos planteados inicialmente.

Autor: ALONSO DURÁ ADOLFO.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: ARQUITECTURA.
Centro de realización: UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA.

Resumen: En el proyecto de estructuras de edificación los técnicos disponen de programas informáticos de cálculo que incorporan preprocesadores para la definición del modelo de la estructura. Basados en soportes gráficos facilitan la generación de la malla de elementos estructurales y la introducción de los datos que caracterizan el comportamiento de la estructura. Por otra parte los programas de CAD, Diseño Asistido por Ordenador, son el entorno habitual de trabajo en el proyecto de la Arquitectura. El desarrollo de estos programas en la actualidad es tal que permiten definir el proyecto en tres dimensiones y construirlo virtualmente. Siendo la estructura una parte sustancial del proyecto del edificio, el tratamiento de su análisis y cálculo se realiza en un entorno diferente al del diseño del proyecto. La tesis propone un modelo que integra dentro de los programas CAD el cálculo de la estructura. Se analiza la estructura de los datos que configuran las entidades del programa de diseño y se realiza una aplicación para definir la estructura con el programa CAD. Se diseña un fichero de intercambio de datos entre el modelo definido por entidades gráficas y el modelo de análisis de la estructura. Este fichero permite transferir la información desde cualquier plataforma CAD y los programas de cálculo. Se desarrollan los algoritmos que generan la base de datos del modelo para el cálculo a partir de la topología de la estructura. Implementando estos algoritmos en un programa informático que completa todo el proceso de diseño y análisis de estructuras de edificación. El procedimiento se aplica a una diversidad de estructuras modelizadas y analizadas con el programa que muestran la versatilidad y posibilidades del modelo propuesto por esta tesis.

Autor: GUILLAMÓN INSA ANTONIO.
Año: 2003.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL.

Resumen: En esta tesis se ha desarrollado un sistema normativo que racionalice y optimice la elaboración de la documentación gráfica, facilitando la labor a las empresas que trabajan en este entorno industrial. En el primer capítulo se han revisado los avances producidos en la unión adhesiva estructural, con el propósito de disponer de un marco general que ha permitido abordar el trabajo desde la perspectiva más realista posible. El capítulo segundo ha puesto de manifiesto los aspectos importantes relacionados con la unión adhesiva que es preciso considerar en el diseño previo a la fabricación. En el capítulo tercero se ha realizado un análisis técnico-geométrico poniendo de relieve los factores más relevantes que intervienen en la fabricación de la junta. Posteriormente, se seleccionaron aquellos que se consideraron susceptibles de figurar en la acotación sobre los planos de ingeniería. La definición del sistema normativo que se ha diseñado tiene lugar en el capítulo cuarto donde se ha precisado la información que se presentará sobre el plano, ya concretada en el capítulo anterior, organizando y racionalizando el modo en el que ésta debe expresarse. El quinto capítulo ha presentado la implementación en un entorno CAD de una aplicación que se ejecuta según los criterios establecidos por este sistema normativo, en correspondencia con la tendencia actual de creación de herramientas en el seno de sistemas CAD que faciliten las tareas de diseño. Finalmente, las conclusiones de los resultados se han contemplado en el secto capítulo, así como los posibles desarrollos futuros.

Autor: LÓPEZ PERALES JESÚS ANTONIO.
Año: 2003.
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA.
Centro de lectura: INGENIEROS AGRONOMOS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AGRÓNOMOS.

Resumen: En el mundo de la ingeniería, desde siempre ha habido una gran atracción por la forma del arco y su fenómeno resistente. Su aparente sencillez y la pureza de la línea que configura su forma encierra una estructura que se adapta perfectamente para resistir cargar y vencer grandes luces. Al analizar los métodos de cálculo, el estudio se inicia con el método de los desplazamientos, que resuelve la cuestión con una perspectiva pedagógica, al seguir las deformaciones el desarrollo del fenómeno físico correspondiente, a diferencia de los métodos englobados bajo el nombre de energéticos, que hacen intervenir entidades no tangibles que permiten directamente a las expresiones fundamentales de la flexión, compresión y cortadura. Especial hincapié se ha realizado en el estudio de los arcos mediante el MEF. Se desarrolla un modelo, denominado elemento de pórtico plano, en el que previamente se realiza una descretización del arco en elementos rectos. El elemento de pórtico plano se ha determinado siguiendo los modelos de Timoshenko y de Enter-Bernoulli, obteniéndose todas las expresiones que se resumen en la matriz de rigidez completa del elemento. Por último se analiza el pandeo de estas estructuras, comenzando por estudios empíricos para arcos concretos y continuando con la generalización y estudio del pandeo global mediante autovalores, obteniendose la matriz de rigidez geométrica del arcod. Además se introduce la base matemática para analizar el pandeo no lienal de los arcos. Todo este análisis teórico se ha plasmado en la realización de aplicaciones informáticas para el estudio de arcos biarticulados y biempotrados, de directriz parabólica o circular, realizada en la hoja de cálculo Microsoft Excel, con el deseo de que pueda ejecutarse sin restricciones en la mayor parte de los ordenadores personales. También se ha obtenido la carga crítica de pandeo para arcos con luces de 20 a 40 m y rebajamientos comprendidos entre 1/5 y 1/10 con ANSYS se obtiene que la carga crítica de pandeo e sun 15-30% inferior a la obtenida por autovalores.

Autor: MERINO CÓRDOBA SALVADOR.
Año: 2002.
Universidad: MALAGA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INFORMÁTICA.

Resumen: En este trabajo se presenta la formalización de las técnicas de optimización sobre un sistema de cálculo, diseño y fabricación de torres metálicas de transmisión eléctrica y telecomunicación. Su desarrollo e implementación combina distintas herramientas matemáticas tales como el método de los elementos finitos, algoritmos de optimización o la resolución de grandes sistemas de ecuaciones, así como las correspondientes técnicas de ingeniería del software. Entre sus resultados cabe destacar la codificación de los distintos tipos de torres, la creación de las estructuras de datos necesarias para su modelización, la aplicación del sistema de algoritmos genéticos para el diseño óptimo de torres, la generación automática de los planos de fabricación, la minimización de residuos industriales y la definición del cálculo inverso a partir de las ecuaciones de y utilización. Todo ello se concreta en la creación de un sistema experto para el diseño global de estas estructuras, habiéndose contrastado sus resultados con el desarrollo y ensayo a escala real de diferentes prototipos de torres de acero. Junto a los resultados teóricos se adjuntan un conjunto de patentes internacionales surgido a partir de los modelos resultantes.

Autor: LUNA LAYNEZ MANUEL.
Año: 2002.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: MATEMÁTICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE MATEMÁTICAS.

Resumen: En la Memoria se introduce un nuevo método para estudiar el comportamiento asintótico de las soluciones de problemas en ecuaciones en derivadas parciales, planteados sobre estructuras reticuladas dependientes de varios parámetros. Se trata de una adaptación original de un método de T.Arbogast, J. Douglas, U. Hornung para el tratamiento de ciertos problemas de homogeneización periódicos, y está estrechamente relacionado con la convergencia en dos escalas de G.Nguetseng y G.Allaire. La idea es introducir adecuados cambios de variables que transforman la sucesión de soluciones, definidas osbre domingos omega E (estructuras reticuladas) que varían con e, en nuevas sucesiones (el índice i asocia cada función con uno de los elementos que constituyen la estructura) definidas sobre dominios fijos. La nueva variable y contiene información sobre la microestructura del problema y es obtenida escalada la celda de periodicidad. De este modo, estudiando el comportamiento asintótico de uE a partir del límiete de ***, no se requiere el uso de sofisticadas técnicas de prolongación. A diferencia de otros métodos, el paso al límite se realiza en todos los parámetros a la vez. Al igual que en la convergencia en dos escalas, se obtiene un sistema homogeneizado donde aaprecen las dos escalas. Las soluciones de este sistema, sin exigirles propiedades adicionales de regularidad, proporcionan expresiones asintóticas de uE en topologías de tipo Sobolev. Destacar que el método permite tratar con heterogeneidades muy generales. Además, cierra cuestiones que permanecían abiertas en relación con el sistema de la elasticidad, dando una respuesta completa al problema, dependiendo de las tallas relativas entre los diversos parámetros.

Autor: ALARCÓN LÓPEZ ALEJANDRO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: ESCUELA TEC. SUP. DE INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS DE BARCELONA.

Resumen: El presente trabajo se refiere al estudio teórico-experimental del comportamiento de puentes de dovelas reforzados a flexión a través de la técnica de adhesión de "Carbon Fiber Reinforcement Plastics" (CFRP). Para lograr esto, se ha desarrollado un programa de investigación con el cual se incluyen 3 tipos de ensayos, caracterización de materiales, modelos reducidos y a nivel estructural, utilizando dos sistemas de refuerzo de CFRP. El primero basado en un tejido bidireccional de CFRP y el segundo a partir de un laminado de CFRP. Estos ensayos se dividieron en tres etapas principales. Se realizaron, en primer lugar, ensayos sobre vigas de dovelas con pretensado exterior reforzadas con CFRP. En segundo lugar, se realizaron dos series de ensayos basados en probetas de adherencia para modelizar la zona de juntas entre dovelas y conocer detalladamente el comportamiento de dichos sistemas de refuerzo en tales estructuras. En tercer lugar, se caracterizaron los sistemas de refuerzo para comparar las características proporcionadas por los fabricantes además de corroborar los resultados obtenidos en las dos primera etapas de la fase experimental de este trabajo. Por otra parte, se ha evaluado la eficiencia del ensayo de adherencia desarrollado, con el fin de proponerlo como herramienta para la caracterización de dichos sistemas de refuerzo en el caso de aplicación a estructuras constituidas por dovelas o en aquéllas en las que se presenten juntas de construcción. Además, se han comparado los datos experimentales de las vigas de dovelas con los resultados obtenidos a partir de un modelo numérico desarrollado por Gonzalo Ramos, con el fin de visualizar los cambios de comportamiento de las vigas reforzadas con CFRP. Por último, se han redactado las conclusiones finales de la tesis, pudiéndose comprobar que éste tipo de materiales presentan importantes limitaciones para su aplicación y diseño como refuerzo de estructuras formadas por dovelas. Finalmente se proponen futuras líneas de investigación para dar continuidad a este trabajo de investigación.

Autor: CORAL MONCAYO HUGO EDMUNDO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.

Resumen: Con la creación en Andorra del Centre de Recerca en Ciències de la Terra (CRECIT), a principios del año 2001, se inician estudios de riesgo sísmico en Andorra, país caracterizado por una geología de valles glaciares cuaternarios, geotecnica y topografia muy particulares. Andorra al ser un país de montaña está expuesto a numerosos riesgos naturales que intervienen tanto en la vida de las personas como sobre las infraestructuras de las poblaciones. El riesgo ante los fenómenos naturales se ha aumentado en los últimos 40 años debido a la fuerte expansión urbanística y de ocupación del suelo en todo el territorio de Andorra. En el momento en que se ocupen las zonas de montaña se ha de ser conciente de que se puede estar expuesto a los peligros naturalez como: aludes, deslizamientos, inundaciones, terremotos incendios, etc. Se ha realizado una descripción de los diferentes factores que intervienen en el movimiento del suelo. En particular se ha descrito el fenómeno relacionado con los efectos locales. Para ello se ha realizado una síntesis bibliográfica de los estudios que han puesto de manifiesto estos efectos tanto los relacionados con los rellenos sedimentarios como los debidos a efectos topográficos aportando en este trabajo una síntesis en especial difícil de encontrar en relación con los efectos topográficos y su toma en consideración en normativas actuales como es el caso de la Norma Sismorresistente Francesa. Se presenta igualmente una síntesis, ilustrada por las referencias bibliográficas correspondientes relativas a los métodos más usados para estimar los efectos locales en función de los datos disponibles. Se ha realizado un inventario de los datos existentes así como una descripción del subsuelo del valle en su parte más urbanizada. Se ha considerado la nueva base de datos recopilada recientemente por el CRECIT a partir de los estudios de geotecnia realizados para la obra civil pública y privada. La base de datos ha sido elaborada e informatizada en parte improtante para la realización de microxonificación sísmica de Andorra.

Autor: CLADER BOHIGAS ANTONI.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S ENGINYERS DE CAMINS, CANALS I PORTS BARCELONA.

Resumen: El aumento de resistencia del hormigón está directamente asociado a una mejora en la mayoría de sus prestaciones, especialmente de la durabilidad, aunque también proce un aumento en la fragilidad y una disminución de la rugosidad de las fisuras, lo que afecta de forma muy especial a la resistencia a cortante. El objetivo principal de este trabajo es contribuir al avance del conocimiento del comportamiento frente a la rotura por cortante de vigas de hormigón de alta resistencia. Para ello, y en primer lugar, se ha llevado a cabo una extensa revisión del estado actual del conocimiento de la resistencia a cortante, tanto para hormigón convencional como para hormigón de alta resistencia, así como una profunda investigaicón de campañas experimentales anteriores. Para ello se ha realizado una campaña experimental sobre vigas de hormigón de alta resistencia sometidas a flexión y cortante. Los resultados obtenidos experimentalmente han sido analizados para estudiar la influencia de las distintas variables en función de la resistencia a comprensión del hormigón. Además, con el objetivo de tener en cuenta, no sólo los resultados de nuestros ensayos, sino también la gran cantidad de información disponible en la bibliografía técnica, se ha preparado una base de datos con vigas de hormigón convencional y de alta resistencia. Se han construido dos Redes Neuronales Artificiales (RNA) para predecir la resistencia a cortante en base a la gran cantidad de resultados experimentales. Con los resultados de la RNA se ha realizado un análisis paramétrico de cada variable que afecta la resistencia última a cortante. Se ha propuesto nuevas expresiones que tienen el cuenta el comportamiento observado para el diseño frente al esfuerzo cortante de vigas tanto de hormigón convencional como de alta resistencia con y sin armadura a cortante, así como una nueva ecuación para la determinación de la armadura mínima a cortante. Las nuevas expresiones presentan resultados que se ajustan mejor a los resultados experimentales que los obtenidos mediante la utilización de las normativas vigentes.

Autor: PEÑARANDA CASASNOVAS FERNANDO.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.

Resumen: Para hacer un análisis del momento que atraviesa la industria de la construcción con respecto a la implicación de sistemas de gestión, se presentará la problemática a la que se enfrenta la industria de la construcción abarcando los temas relevantes para este documento. Actualmente, las diferentes industrias que conforman nuestra sociedad, se enfrentan a constantes cambios y reestructuraciones en su forma de actuar y administrar sus recursos, sus relaciones comerciales y sus enfoques hacia la superación cambian y se den de hacer los ajustes necesarios para seguir vivo en un mercado cada vez más competitivo. Todos estos retos y actitudes son copetencia dela gran área de conocimiento de la gestión de una empresa. La industria de la construcicón no se escapa de esto, y aunque muchos autores la describen como una industria donde existe un gran desfase temporal entre la formulación de las teorías de gestión y su aplicación (Maloney, 2000), también es cierto que se ve afectada por los cambios en mercados y en otras industrias (Rebeis, 2001). Una vez mencionada la problemática a la que se enfrenta la industria de la construcción, y discutidas algunas de las áreas en las que se necesitan mayor investigación, pasarnos a exponer algunas de las soluciones que plantean distintos autores para estos problemas. Soluciones como el compromiso de la gerencia en la implantación de sistemas de gestión o el entrenamiento del personal en la identificación de riesgos. Después de presentar y posibles soluciones, se ha creído conveniente efectuar una parada en el desarrollo de este documento para intentar concretar y ordenar las ideas y conceptos mencionados. El objetivo de esta parte del documento es sintetizar una selección de los conceptos que por su especial interés y relevancia en relación con el trabajo que se desarrollará más adelante. Una vez hecho el análisis de la situación de la industria y se puede afirmar que la integración de los tres sistemas de gestión (calidad, seguridad y medioambiente), analizados en la primera parte de esta Tesis Doctoral, es factible. Es parte de la propuesta demostrar que, sea cual sea el sistema de gestión que posee una empresa constructura (desde sistemas estructurados de acuerdo a estándares hasta informales), la integración es la ruta a seguir si se quiere progresar y mantenerse con éxito en el mercado, se expondrá como deber ser esta integración para que los sistemas coherentes entre ellos y no existan contradicciones que en vez de hacer eficiente la gestión dela empresa la entorpezcan. La implentación de cualquiera de estos sistemas es un proceso laborioso y complicado, además de que se deben conocer las condiciones de contorno de cada empresa para poder hacer una implantación con sentido y se que adapte a la forma de trabajar de ésta. Por estas razones se propondrá la integración hasta las guías o recomendaciones de crear los procedimientos operativos de la empresa. Bajo esta guía, un grupo de trabajo, con plena potestad de la gerencia, podría crear los procedimientos del sistema con la seguridad de que se están tomando en cuenta los aspectos más importantes de lo que se llamará de ahora en adelante una cultura de servicio y mejora continua. Antes de proponer la guía, se considera necesario elaborar un pre-estándar de Sistema Integrado de Gestión (SIG) a fin de poder aplicarlo a la construcción tomando en cuenta sus peculiaridades y adaptándola a las necesidades de la empresa constructura y sus proyectos. Para este pre-estándar se tomará como base el formato de la ISO 9001:2000, por ser el más completo en cuanto a contenidos, e incorporando la ISO14001:1996 y la UNE 81901:1996 EX que también siguen un formato análogo. Aunque el formato será este, los requisitos y requerimientos del SIG se reacomodarán de acuerdo a las peculiaridades de la construcción. El SIG tendrá la estructura que dicta el proceso básico de trabajo, junto con los procedimientos necesarios para la buena operación, empezando por un manuel con la política, los objetivos y metas y los medios para alcanzarlos. Todas las actividades previas al comienzo de las obras como la preparación de las ofertas, la revisión de los contratos sucritos con el cliente y con los suministradores, los controles que se llevarán a cabo durante la obra, tanto de las actividades en si como de los documentos y registros del SIG. La planificación de las obras y los recursos que la empresa destinará para realizarlas son parte del sistema y por lo tanto se realizará con anterioridad al comienzo de cada actividad y se seguirán de cerca para poder realizar correciones a tiempo y sin variaciones en el tiempo, coste, calidad, seguridad y respecto al medioambiente que se requiere de la obra y que vienen dictadas por las necesidades del cliente y del mismo SIG. El plan integrado para la realización de la obra contará con todos los elmentos necesarios para un control y seguimiento estricto de los procesos y los registros necesarios para poder actuar de una forma acertada y anticipada a los requerimientos de ésta. La estructura de esta guía será la de proponer un posible listado de contenidos para cada procedimiento analizado a lo largo de la Tesis, y después una definición de lo que el autor piensa respecto a éste, incluyendo objetivos, control del proceso y una idea de cómo debe la empresa actuar a la hora de la implementación de cada procedimiento.