El cimbrado de plantas sucesivas es la técnica más empleada en la actualidad para la construcción de estructuras de edificios de hormigón armado. El uso de esta técnica permite que las plantas recientemente hormigonadas se apoyen sobre los forjados inferiores a través de cimbras. Considerando las particularidades que tiene el cimbrado de plantas sucesivas, es muy importante poder estimar cómo se produce la transmisión de cargas entre las cimbras y forjados, con el fin de mantener la adecuada seguridad estructural y evitar situaciones de riesgo, e incluso colapso, durante la construcción de edificios. La transmisión de cargas entre cimbras y forjados durante todas las etapas constructivas de un edificio es un fenómeno complejo, que ha sido estudiado por muchos investigadores, sobre todo en los últimos años. La construcción de edificios con estructura de hormigón armado se realiza, habitualmente, con la ayuda de puntales siendo uno de los componentes principales de las cimbras. Estos puntales son los encargados de transmitir las cargas de las plantas recién hormigonadas a las inferiores. Los principales problemas que presenta el empleo de puntales vienen de: a) la posible aparición de cargas en los puntales superiores a las previstas, que pueden provocar el colapso de toda la cimbra o incluso de todo el edificio, y b) los catálogos comerciales son muy limitados en cuando a la variedad de puntales disponibles, lo que obliga a que, en la mayor parte de las ocasiones, los puntales empleados estén claramente sobredimensionados. En esta tesis doctoral se presenta la investigación llevada a cabo en la Universitat Politècnica de València para desarrollar e implementar en el mercado un nuevo dispositivo limitador de carga (LL por sus siglas en inglés) a colocar en puntales, que servirá para mejorar la seguridad y reducir los costes durante la construcción de estructuras de edificios. El estudio llevado a cabo demuestra que la unión de dos áreas, como son la ingeniería mecánica y civil, hacen posible el desarrollo de un innovador dispositivo que puede revolucionar las técnicas de cimbrado actuales. La metodología que se ha seguido para el diseño, desarrollo e implementación del limitador de carga conlleva: a) un estudio preliminar de la viabilidad técnico-económica de su aplicación, b) el diseño conceptual y de detalle mediante simulaciones numéricas así como con el empleo de la técnica del diseño de experimentos, c) una amplia campaña experimental donde se ensaya el limitador de carga y el conjunto puntal-limitador, d) una simulación detallada del diseño final y la formulación de un modelo simplificado que tiene en cuenta el comportamiento conjunto puntal-limitador, e) el desarrollo de un ensayo experimental a escala real para comprobar su correcto funcionamiento bajo condiciones reales a modo "prueba de concepto", y f) un estudio numérico final para evaluar y cuantificar algunas de las múltiples ventajas del uso de limitadores de carga en puntales durante la construcción de estructuras de edificios. Ingenieros, arquitectos y constructores podrán encontrar en este trabajo una excelente guía para la comprensión del comportamiento y el uso de limitadores de carga en puntales. Este dispositivo podrá ser empleado en el día a día del diseño de estructuras edificios y su construcción, revolucionando las técnicas de cimbrado actuales. / Shoring successive floors is at present the most frequently used technique when constructing reinforced concrete building structures. This technique allows the recently poured slabs to be supported by the lower slabs by means of shores. Considering the particular characteristics of shoring successive floors, it is very important to be able to estimate how loads are transmitted between shores and slabs in order to maintain adequate structural safety and avoid situations of risk or even collapse in buildings under construction. The transmission of loads from shores to slabs during all the construction stages is a complex phenomenon and has been the subject of numerous studies, especially in recent years. When constructing reinforced concrete building structures, shores are normally used being the main components of the shoring systems. These shores allow the transmission of loads from freshly poured slabs to lower floors. However, certain problems are involved in this process, including: a) the loads on the shores may be higher than expected, which can lead to the collapse of the shoring system or even of the whole structure, and b) the limited range of shore types in commercial catalogues, which often means that the shores used are oversized. This thesis describes the study carried out at Universitat Politècnica de València on the development and implementation of a new load-limiter (LL) that can be fitted to shores to improve safety and reduce the cost of constructing building structures. The study shows that combining mechanical and civil engineering fields made it possible to produce a novel device that could revolutionise the shoring techniques at present in use. The methodology used to design, develop and implement load limiters involved: a) a preliminary study of the technical-economic viability of its application, b) the conceptual and detailed design of prototypes by using numerical simulations and the design of experiments (DOE) technique, c) an ambitious experimental campaign in which load limiters and shores-load limiters as a unit were tested, d) a detailed simulation of the final design and the formulation of a simplified model that considers the behaviour of the shore-load limiter as a unit, e) the development of a full-scale experimental test to verify its correct behaviour under real conditions as a "proof of concept", and f) a numerical study to evaluate some of the multiple advantages of the use of load limiters on shores during the construction of building structures. Engineers, architects and builders could also find in this work an excellent guide to understand the load limiters behaviour and to use them on shores, that can be used in the day to day of the design of building structures and their construction, revolutionising the current shoring techniques. / L'apuntalament de plantes successives es la tècnica més utilitzada en l'actualitat per a la construcció d'estructures d'edificis de formigó armat. L'ús d'esta tècnica permet que les plantes recentment formigonades es recolzen sobre els forjats inferiors a través de cimbres. Considerant les particularitats que té l'apuntalament de plantes successives, és molt important poder estimar com es produïx la transmissió de càrregues entre les cimbres i forjats, a fi de mantindre l'adequada seguretat estructural i evitar situacions de risc, i inclús col·lapse, durant la construcció d'edificis. La transmissió de càrregues entre cimbres i forjats durant totes les etapes constructives d'un edifici és un fenomen complex, que ha sigut estudiat per molts investigadors, sobretot en els últims anys. La construcció d'edificis amb estructura de formigó armat es realitza, habitualment, amb l'ajuda de puntals que representen un dels components principals de les cimbres. Estos puntals són els encarregats de transmetre les càrregues de les plantes recentment formigonades a les inferiors. Els principals problemes que presenta l'ús de puntals vénen de: a) la possible aparició de càrregues en els puntals superiors a les previstes, que poden provocar el col·lapse de tota la cimbra o inclús de tot l'edifici, i b) els catàlegs comercials són molt limitats en quan a la varietat de puntals disponibles, la qual cosa obliga que, en la major part de les ocasions, els puntals empleats estiguen clarament sobredimensionats. En esta tesi doctoral es presenta la investigació duta a terme en l'ICITECH per a obtindre i implementar un nou dispositiu limitador de càrrega (LL per les seues sigles en anglès) a col·locar en puntals, que servirà per a millorar la seguretat i reduir els costos durant la construcció d'estructures d'edificis. L'estudi dut a terme demostra que la unió de dos àrees, com són l'enginyeria mecànica i civil, fan possible l'obtenció d'un innovador dispositiu que pot revolucionar les tècniques d'apuntalament actuals. La metodologia que s'ha seguit per al disseny, obtenció i implementació del limitador de càrrega comporta: a) un estudi preliminar de la viabilitat tecnico-econòmica de la seua aplicació, b) el disseny conceptual i de detall per mitjà de simulacions numèriques i amb l'ús de la tècnica del disseny d'experiments, c) una àmplia campanya experimental on s'assaja el limitador de càrrega i el conjunt puntal-limitador, d) una simulació detallada del disseny final i la formulació d'un model simplificat que té en compte el comportament conjunt puntal-limitador, e) la realització d'un assaig experimental a escala real per a comprovar el seu funcionament correcte baix condicions reals a mode prova de concepte , i f) un estudi numèric final per a avaluar i quantificar alguns dels múltiples avantatges de l'ús de limitadors de càrrega en puntals durant la construcció d'estructures d'edificis. Enginyers, arquitectes i constructors podran trobar en este treball una excel·lent guia per a la comprensió del comportament i l'ús de limitadors de càrrega en puntals. Aquest dispositiu podrà ser empleat en el dia a dia del disseny d'estructures d'edificis i la seua construcció, revolucionant les tècniques d'apuntalament actuals. / Buitrago Moreno, M. (2018). OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS DE FORJADOS DE HORMIGÓN "IN SITU" MEDIANTE EL USO DE ELEMENTOS DE CONTROL DE CARGA EN LAS CIMBRAS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/110362

La ocurrencia del “Fenómeno del Niño”, el año 2017, ocasionó una serie de desastres en diversas cuencas ubicadas al Oeste de la ciudad de Lima, cuyo hecho constituyó el inicio de la búsqueda de información, encontrándose dentro de ella el Estudio “Escenarios de riesgos de desastres–Sector Huachipa” Distrito Lurigancho Chosica-Lima Metropolitana” desarrollado por el INDECI en convenio con PNUD y CESAL. En consideración a dicho estudio, en cuanto se refiere al asentamiento y consolidación urbanística de la margen derecha de la quebrada Huaycoloro, se asumió como zona de la presente investigación el área adyacente ocupada por las empresas PETRAMAS y UNICON; siendo relevante la existencia de gran cantidad de material fluvial como resultado de la limpieza del cauce de dicha quebrada; así mismo, alguna cantidad de detritos coluviales de roca granodiorítica en las laderas Cajamarquilla. La constatación anterior ha permitido orientar el sentido de la investigación hacia el diseño de muros de sostenimiento con suelo estabilizado mecánicamente MSE, lo cual responde al requerimiento de optimización del planeamiento urbanístico de esta zona, en correlación a una adecuada y abundante existencia de suelo granular. La mejor manera de aprovechar la variedad granulométrica de los suelos de la quebrada Huaycoloro y de la ladera Cajamarquilla es mediante el uso de diversos tipos de refuerzo, lo cual implica el logro de una eficiencia estructural aplicable a diversas solicitaciones de la geomorfología, de la altura del elemento y del tipo de granulometría del suelo compatible con cada refuerzo, considerando para ese efecto el uso de geosintéticos (geotextiles y geomallas) y gaviones. Bajo este cometido, todo diseño estructural de muros MSE requiere la verificación de estabilidad externa, al volteo, al deslizamiento y a la capacidad de carga; lo cual es aplicable de manera simple cuando se utiliza como refuerzo los gaviones; sin embargo cuando el refuerzo es con geosintéticos debe realizarse previamente la verificación de estabilidad interna, que correlaciona las propiedades físicas de dichos refuerzos y el suelo. Sin embargo, por diversas circunstancias que confluyen en toda investigación el uso de los valores de los parámetros del suelo a utilizarse como elemento estructural de los muros MSE (ϒ1, ɸ’1 y c’1,) conllevan a incertidumbre epistémica desde el punto de vista geotécnico, lo cual, en la presente investigación ha generado un análisis y dilucidación probabilística de la confiabilidad de uso de dichos parámetros. Ello, en correlación a la serie de factores que intervienen en los diseños y en la discrecionalidad del diseñador o investigador, dará como resultado un producto (muro MSE) con eficiencia estructural. El término “eficiencia estructural” debe entenderse como “la capacidad de lograr una estructura con el mínimo de recursos, y al menor costo y tiempo posibles”, lo cual se sustenta en una serie de experiencias que puede sintetizarse como: la optimización de procesos para maximizar (ganancias, velocidad, calidad, etc.), o minimizar: (costos, tiempo, riesgos, error, etc.), todo lo cual implicará la agudeza en la toma de decisiones del diseñador, así como del ejecutor de la obra. / The occurrence of the "Child Phenomenon", in 2017, caused a series of disasters in various basins located west of the city of Lima, which event constituted the beginning of the search for information, finding within it the Study "Scenarios of disaster risks – Huachipa Sector ”Lurigancho Chosica-Lima Metropolitan District” developed by INDECI in agreement with UNDP and CESAL. In consideration of this study, as regards the urban settlement and consolidation of the right bank of the Huaycoloro stream, the adjacent area occupied by the PETRAMAS and UNICON companies has been assumed as the area of ​​the present investigation; being relevant the existence of a large amount of fluvial material as a result of cleaning the channel of said stream; likewise, some amount of colluvial debris of granodioritic rock on the Cajamarquilla slopes. The aforementioned finding has allowed to orient the direction of the research towards the design of support walls with mechanically stabilized soil MSE, which responds to the requirement of optimization of urban planning in this area, in correlation to an adequate and abundant existence of granular soil. The best way to take advantage of the granulometric variety of the soils of the Huaycoloro stream and the Cajamarquilla slope is through the use of various types of reinforcement, which implies the achievement of a structural efficiency applicable to various requests of geomorphology, height of the element and the type of granulometry of the soil compatible with each reinforcement, considering for this purpose the use of geosynthetics (geotextiles and geogrids) and gabions. Under this mandate, all structural design of MSE walls requires the verification of external stability, overturning, sliding and load capacity; which is applicable in a simple way when using gabions as reinforcement; However, when the reinforcement is with geosynthetics, the internal stability verification must be previously performed, which correlates the physical properties of said reinforcements and the soil. However, due to various circumstances that converge in all research, the use of the values ​​of the soil parameters to be used as a structural element of the MSE walls (ϒ1, ɸ'1 and c'1,) lead to epistemic uncertainty from the point of view of geotechnical view, which, in the present investigation, has generated a probabilistic analysis and elucidation of the reliability of use of these parameters. This, in correlation to the series of factors that intervene in the designs and in the discretion of the designer or researcher, will result in a product (MSE wall) with structural efficiency. The term "structural efficiency" should be understood as "the ability to achieve a structure with the minimum of resources, and at the lowest possible cost and time", which is based on a series of experiences that can be synthesized as: the optimization of processes for maximize (profits, speed, quality, etc.), or minimize: (costs, time, risks, error, etc.), all of which will imply sharpness in the decision-making of the designer, as well as the executor of the work. / Tesis

[ES] El objetivo de la tesis es proponer una metodología que permita la definición de pasarelas de un único vano a partir de unas condiciones de contorno determinadas, utilizando unos diseños estéticamente atractivos. Se desarrolla el diseño y la formulación geométrica de tres pasarelas paramétricas, denominadas Von Mises, Monocontentio y Bicontentio, cuyo diseño se basa en cinco fundamentos básicos: integración en la geometría del terreno, búsqueda continua de la sencillez, siluetas que emanan del comportamiento estructural, formas unitarias y detalles perdurables. La silueta de la pasarela Von Mises se basa en la gráfica del criterio de comparación de Von Mises de una viga biapoyada, la del prototipo Monocontentio en la ley de momentos de una viga empotrada-apoyada y la de la pasarela Bicontentio en la gráfica de flectores de una viga biempotrada. El trabajo incluye una metodología de formulación, que permite obtener las expresiones matemáticas que gobiernan las principales dimensiones y espesores de las pasarelas, en función de su anchura y su luz. Un análisis comparativo de diferentes tipologías de pasarelas viga permite constatar la eficiencia de los prototipos Von Mises, Monocontentio y Bicontentio. Esta se debe a su canto variable adaptado a los esfuerzos de solicitación y al empotramiento en estribos. Asimismo, se realiza un análisis que liga el enfoque de diseño y el pensamiento ingenieril con la expresión estética de los puentes. La tesis supone la puesta en orden de una particular filosofía de diseño utilizada por el autor en una treintena de puentes proyectados durante los últimos 25 años, para poder ser aplicada de manera sistemática por otros profesionales. / [CA] L'objectiu de la tesi és proposar una metodologia que permeta la definició de passarel·les d'un únic tram a partir d'unes condicions de contorn determinades, utilitzant uns dissenys estèticament atractius. Es desenvolupa el disseny i la formulació geomètrica de tres passarel·les paramètriques, denominades Von Mises, Monocontentio i Bicontentio, el disseny de les quals es basa en cinc fonaments bàsics: integració en la geometria del terreny, cerca contínua de la senzillesa, siluetes que emanen del comportament estructural, formes unitàries i detalls perdurables. La silueta de la passarel·la Von Mises es basa en la gràfica del criteri de comparació de Von Mises d'una biga bi- recolzada, la del prototip Monocontentio en la llei de moments d'una biga encastada-recolzada i la de la passarel·la Bicontentio en la gràfica de flectors d'una biga bi-encastada. El treball inclou una metodologia de formulació, que permet obtindre les expressions matemàtiques que governen les principals dimensions i grossàries de les passarel·les, en funció de la seua amplària i la seua llum. Una anàlisi comparativa de diferents tipologies de passarel·les biga permet constatar l'eficiència dels prototips Von Mises, Monocontentio i Bicontentio. Aquesta es deu al seu cant variable adaptat als esforços de sol·licitació i a l'encast en estreps. Així mateix es realitza una anàlisi que lliga l'enfocament de disseny i el pensament de l'enginyer amb l'expressió estètica dels ponts. / [EN] The purpose of this thesis is to propose a methodology for single-span, pedestrian bridges, based on specific conditions, using an attractive design.This thesis explains the design and geometric formulation of three types of pedestrian bridges, namely Von Mises, Monocontentio and Bicontentio. Their designs are based on five basic principles: (1) integration into the geometry of the environment; (2) permanent search for simplicity; (3) design based on a geometry that emanates from structural behavior; (4) uniform shapes; and (5) enduring details. The silhouette of the Von Mises bridge is inspired by the Von Mises criterion graph, corresponding to a simply- supported beam.The Monocontentio prototype is inspired by the bending moment diagram of a beam fixed at one end and simply supported at the other end. The Bicontentio bridge is inspired by the bending moment diagram of a beam fixed at both ends. This thesis includes a formulation methodology that defines mathematical expressions that govern the main dimensions and thickness of a pedestrian bridge, depending on its respective width and span. A comparative analysis demonstrates the efficiency of these three particular prototypes, due to their variable depth, adapted to the internal forces, and due to fix the structure in abutments. Likewise, this paper analyses and links the design and engineering with the aesthetic expression of the bridges.The author has used this design philosophy in thirty bridge projects over the last 25 years, and such philosophy may be applied in a systematic way by other professionals. / Guisasola Ron, M. (2022). Desarrollo de nuevas formas parametrizadas para pasarelas eficientes y elegantes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180776