Informes de la Construcción (E-Journal)
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Análisis Límite de estructuras de fábrica como problema de contacto unilateral: un enfoque probabilista
Get PDFSafety assessment of the historic masonry structures is an open problem. In cases where no slip occurs the application of the standard limit analysis theorems constitutes an excellent tool for its simplicity and robustness. However, if the mechanisms of the onset of collapse involve sliding, it is not guaranteed the existence of a single solution, so it is necessary to look for other ways to treat the uncertainty associated with its multiplicity. We propose a simulation by the Monte Carlo Method for ancient masonry structures modeled as an unilateral contact problem between rigid bodies with friction, as a theoretical basis for further analyses by probabilistic methods computationally less expensive.La evaluación de la seguridad de estructuras antiguas de fábrica es un problema abierto. En los casos en los que no se produce deslizamiento, la aplicación de los teoremas del Análisis Límite Estándar constituye una herramienta formidable por su simplicidad y robustez. Sin embargo, cuando puedan existir mecanismos de inicio de colapso que impliquen deslizamientos, no está asegurada la existencia de una solución única, por lo que es necesaria la búsqueda de otros métodos para tratar la incertidumbre asociada a su multiplicidad. Se propone una simulación por el Método de Monte Carlo, de estructuras antiguas de fábrica, modeladas en forma de problema de contacto unilateral con rozamiento entre cuerpos rígidos. Los resultados servirán de fundamento para futuros análisis por otros métodos probabilísticos menos costosos computacionalmente
¿Cuál debería ser el nivel de sencillez ideal para un análisis no lineal de elementos en hormigón estructural?
Get PDFThis paper discusses on the required level of simplicity for suitable modelling of structural concrete. Traditional equilibrium- based approaches (as strut-and-tie models) are too coarse in some cases, as they account for the cracking state of concrete in a sometimes excessively simplified manner. The alternative of complex nonlinear numerical modelling is also not always satisfactory for design as the number of parameters required, their definition and the sensitivity of the structural response to them is complex and requires a high level of experience. Contrary to these approaches, this paper introduces the elastic plastic stress field method. This method is grounded on the theory of plasticity but allows considering deformation compatibility. The results are consistent both in terms of the strength and deformation field of the member. It also has the advantage of requiring only two physical material properties (modulus of elasticity and plastic strength) which can be easily determined by designers.Este artículo discute sobre el nivel de sencillez ideal para un análisis no lineal de elementos de hormigón estructural. Los métodos de cálculo basados únicamente en condiciones de equilibrio (como los modelos de bielas-y-tirantes) no son siempre adecuados ya que el estado de fisuración del hormigón se considera a veces de una manera excesivamente simplificada. Los análisis no lineales complejos tampoco son siempre adecuados, ya que el número de parámetros requeridos, su definición y la sensibilidad de la respuesta del elemento a sus variaciones requieren una gran experiencia. Como alternativa, se presenta el método de los campos de tensiones elasto-plásticos. Este método se basa en la teoría de la plasticidad pero incorporando condiciones de compatibilidad. Los resultados son coherentes en términos de resistencia y de deformaciones. Además, sólo necesita la definición de dos parámetros mecánicos (módulo de elasticidad y resistencia plástica) que pueden ser fácilmente determinados por el proyectista
Redes de seguridad para cierre vertical de fachadas
Get PDFAmong other methods, vertical safety nets on the façades of buildings during the construction stage are used in Spain as an alternative to other safety systems in order to avoid falls to a different level. There are two kinds of such nets: floor-to-ceiling nets - that secure the entire void between successive floors in structure construction stage-, and small nets what secure windows and other minor voids in later stages. Their design and requirements are not defined at present, but the AEN/CTN81/SC2/GT7 Spanish Working Group is drafting a specific regulation named Pr UNE 81651. Some members of the Civil Engineering Department of the University of Alicante, having experience in other systems of protection, have developed several finite-elements numerical models to measure and analyse mechanical variables related to a possible fall of a person over this kind of net, characterised by a kinetic energy lower than for other types. In this paper the obtained results are shown, for both large and little nets, analysing the anchorages gap, void openings at perimeter, maximum net deflection and net disposal (square/diamond) repercussion, as well as its consequences on the victim’s safety (impact factor).Entre otros medios de protección colectiva, en los últimos años se vienen utilizando en España redes verticales de cierre de fachadas, a paño completo entre forjados en fase de estructura, y también para huecos menores como ventanas o puertas, en fases posteriores. Este tipo de protección no cuenta hasta el momento con ningún tipo de regulación oficial, si bien en el grupo de trabajo AEN/CTN81/SC2/GT7 se desarrolla actualmente el borrador de la norma Pr UNE 81651 a tal fin. Desde el Dtº. de Ing. de la Construcción de la Universidad de Alicante, varios miembros del grupo de trabajo han desarrollado, contando con la experiencia en otros sistemas de protección, algunos modelos numéricos con elementos finitos para valorar y cuantificar variables mecánicas asociadas al episodio de una eventual caída de una persona sobre este tipo de redes, caracterizado por una menor energía cinética que para otros tipos de ellas. En el artículo se exponen los resultados obtenidos para ambos tipos de paños, grandes y pequeños, donde se han valorado la separación de anclajes de la red, las aberturas generadas en su perímetro durante la retención, los esfuerzos en anclajes y elementos textiles, el factor de impacto que sufriría el accidentado y la repercusión de la disposición geométrica de la red, al cuadro o al rombo
Génesis y período vital del Frontón Recoletos
Get PDFThe Recoletos Pelota Court is a unique model of architectural harmony, created in collaboration by the architect Secundino Zuazo and the engineer Eduardo Torroja. This paper examines the evolution of the Recoletos project from its initial conception in April 1935 to the finalisation of the plans in September of the same year, how the design was implemented and adapted during the phase of construction, and the variety of uses acquired by the building over the course of its lifetime. Though restored after the damage suffered during the Spanish civil war, the structure was finally demolished in 1973, resulting in the loss of one of the most important buildings in contemporary Spanish architecture. The study explores the collaboration between two different disciplines and their successive refinements of the design to achieve an intimate harmony of form, function and structure that transformed the architectural space of the building. Finally, it illustrates the ultimate versatility of a structure conceived for a specific use.El artículo analiza un singular paradigma arquitectónico, el Frontón Recoletos, fruto de la colaboración entre el arquitecto Secundino Zuazo y el ingeniero Eduardo Torroja. Se plantea describir el proceso de ideación, entre el proyecto inicial de abril de 1935 y la elaboración definitiva en septiembre del mismo año, así como ilustrar las permanencias y mutaciones de la obra durante la fase de ejecución. Del mismo modo, el relato de su ciclo vital ilustra la diversidad de usos que acogió. Dañado durante la guerra civil, se reconstruye para desaparecer en 1973. Se pierde así una de las piezas más significativas de la arquitectura española contemporánea. El texto muestra la colaboración entre dos disciplinas que, mediante sucesivas aproximaciones, transforman substancialmente el espacio arquitectónico fusionando armónicamente forma, función y estructura, a la par que pone de relieve la naturaleza versátil de una pieza que fue ideada con un marcado carácter de especialización
Elementos finitos con acciones repartidas equivalentes de cualquier orden. Aplicación a los modelos de vigas de Timoshenko y Bernoulli-Euler
Get PDFIn the context of the Finite Element Method, two possible alternatives dealing with the concept of equivalent distributed load are presented in the paper. The first consist in using few finite elements, by slightly increasing the order of the load, while the second applies the use of a greater number of elements leaving the load in the lowest possible order. Both situations are sampled with application to the Timoshenko and Bernoulli-Euler beam models, with different orders of load are used. These equivalent distributed loads are the result of applying Legendre orthogonal polynomial approximations, to the original load, in each element. The most noteworthy conclusion is that when the least possible number of finite elements is used (i.e., one) also for considering low level of regularity load cases only equivalent distributed loads of slightly higher than minimum order (four) were needed to obtain an excellent approximation when computing the deflections, rotations, bending moments and shear forces inside the elements.En este trabajo se introducen, en el contexto del Método de Elementos Finitos, dos alternativas posibles en relación con el concepto de acción repartida equivalente. La primera consiste en emplear pocos elementos, elevando el orden de dicha acción, mientras que la segunda se basa en emplear un mayor número de elementos dejando la acción en el orden más bajo posible. Se ilustran ambas situaciones mediante aplicaciones a los modelos de vigas de Timoshenko y Bernoulli-Euler, empleando estas acciones con diferentes órdenes, las cuales aproximan a la acción original, mediante polinomios ortogonales de Legendre en cada elemento. Como conclusión destacable, se indica que cuando se considera el menor número posible de elementos, es decir uno, para los casos de carga poco regular, ha bastado con utilizar acciones repartidas equivalentes de orden ligeramente superior al mínimo (orden cuatro), para obtener una excelente aproximación en los desplazamientos, giros y esfuerzos en el interior de los elementos
“CUBIERTAS TEXTILES 2014”. XIX Taller Internacional de diseño y realización práctica de membranas arquitectónicas. Berlín, 26-28 de mayo de 2014
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La herencia científica del Instituto Eduardo Torroja en Bilbao (1960-1980)
Get PDFBy means of this analysis, we have endeavored to evaluate and understand both the influence that the IETcc started to bear on scientific progress in Bilbao, mainly during the 1960s and the 1970s, as well as the determined efforts of the local financial and industrial elite of the time to transform Bilbao into the great metropolis of the north, i.e. the economic capital of that part of Spain, using as a model, among other metropolises, New York, the financial capital of America, and Pittsburg, the industrial capital. The various means to accomplish this have been studied: from the institutions of investigation, exposition and information which would initiate the longed for scientific progress, to the pathways for reproducing the fascinating American way.A través de este análisis, hemos tratado de valorar y comprender tanto la influencia que suscitó el IETcc en el progreso científico bilbaíno fundamentalmente durante los años 60 y los años 70, así como la decidida pretensión de la élite financiera e industrial local de hacer entonces de Bilbao la gran metrópoli del norte, es decir, la capital económica de aquella España, tomando para ello como modelo, entre otras metrópolis, a la ciudad americana de las finanzas, Nueva York, y a la de la industria, Pittsburgh. Se han estudiado los instrumentos de los que se valieron para que así fuera: desde organismos de investigación, exposición e información que originarían un anhelado progreso científico, así como las líneas para reproducir la fascinante vía americana
Metodología de diseño, observación y cálculo de redes geodésicas exteriores para túneles de gran longitud
Get PDFThe realization of long railway tunnels has acquired a great interest in recent years. In Spain it is necessary to address projects of this nature, but ther is no corresponding methodological framework supporting them. The tunnel observational and working geometrical properties, make that former methodologies used may be unuseful in this case: the observation of the exterior and interior geodetical networks of the tunnel is different in nature. Conditions of visibility in the interior of the tunnels, regardless of the geometry, are not the most advantageous for observation due to the production system and the natural conditions of the tunnels. Errors increase as the drilling of the tunnel progresses, as it becomes problematical to perform continuous verifications along the itinerary itself. Moreover, inherent tunnel movements due to active geodynamics must also be considered. Therefore patterns for geodetic and topographic observations have to be reviewed when very long tunnels are constructed.La realización de túneles de gran longitud para ferrocarriles ha adquirido un gran auge en los últimos años. En España se han abordado proyectos de estas características, no existiendo para su ejecución una metodología completa y contrastada de actuación. Las características geométricas, de observación y de trabajo en túneles hace que las metodologías que se aplican en otros proyectos de ingeniería no sean aplicables por las siguientes causas: separación de las redes exteriores e interiores de los túneles debido a la diferente naturaleza de los observables, geometría en el interior siempre desfavorable a los requerimientos de observación clásica, mala visibilidad dentro del túnel, aumento de errores conforme avanza la perforación, y movimientos propios del túnel durante su ejecución por la propia geodinámica activa. Los patrones de observación geodésica usados deben revisarse cuando se ejecutan túneles de gran longitud. Este trabajo establece una metodología para el diseño de redes exteriores
Un sistema de construcción para climas tropicales basado en pórticos arriostrados de bambú
Get PDFA low-cost housing system was developed for use in tropical countries, specifically Haiti, with the aims of minimizing environmental impact (including carbon emissions), maximizing use of local and preferably recycled materials, and using local labor. The housing system integrates low-strength concrete blocks (made using recycled concrete aggregate), an innovative seismically-resistant bamboo frame, earthen plasters, bamboo trusses, and metal deck roofs. The bamboo frame relies on flexural yielding of a short rebar dowel to provide ductile performance at a controlled strength level. The plinth walls below the frame and short rebar dowel protects the bamboo from moisture. The top of a plastic soda bottle is used to protect the rebar from moisture and to seal the base of the bamboo culm, allowing mortar to be introduced into the culm above. This paper focuses on the experimental and analytical results of the flexural yielding of the rebar dowel to establish the structural design of this critical component of the system for resisting wind and seismic loads.En este artículo se presenta un sistema de construcción de viviendas de bajo coste para países tropicales en los cuales existe riesgo sísmico. Los objetivos de este trabajo son generar bajo impacto medioambiental (incluyendo las emisiones de carbono), empleo de materiales locales, preferiblemente reciclados, y mano de obra local. Para esta construcción se han empleado bloques de hormigón de baja resistencia (con agregado reciclado) junto con un innovador sistema de pórticos de bambú, botellas de plástico, vigas de bambú y cubiertas de chapa. El comportamiento dúctil de la estructura se garantiza introduciendo una barra de acero en la base del pórtico de bambú. Para proteger el bambú de la humedad, el pórtico se monta sobre un zócalo. Los resultados experimentales y analíticos obtenidos se utilizan para el diseño estructural del sistema frente a cargas de viento y sísmicas