L'objectiu fonamental de la tesi és demostrar l'existència de tipus d'organització en les construccions, que responen a una classificació per exemples consolidats.

La tesi planteja l'anàlisi de la resolució tècnica i morfològica dels tipus edificatoris en bloc i torres construides al llarg del període citat, amb l'objectiu de conèixer les raons que van guiar la seva evolució i concretar aspectes relacionats amb el comportament observat pels sistemes constructius amb els que van ser resolts. Per això es disenya una metodologia, generalitzable en la seva aplicació a d'altres tipus edificatoris, fonamentada en l'establiment de les següents unitats bàsiques d'informació i estudi: 1,- la definició constructiva i morfològica dels edificis. 2,- la patologia observada en els mateixos. 3,- les actuacions de reparació , manteniment i millora realitzads des de que van ser construits i el seu cost. 4,- la normativa tècnica vigent durantl'època en que es van construir. Els resultats obtinguts revelen una gran heterogeneïtat en les tècniques constructives aplicades, expliquen aspectes específics del comportament experimentat per a cadascuna d'elles, estableixen les relacions més significatives existents entre la morfologia dels edificis analitzats i les dites tècniques, i determinen la distribució dels costos de les actuacions realitzades en funció de les partides funcionals on es van destinar, el tipus d'operacions portades a terme i la inversió econòmica per vivenda realitzada en cadascun dels conjunts estudiats. / La tesis plantea el análisis de la resolución técnica y morfológica de los tipos edificatorios en bloque y torres construidos a lo largo del periodo citado, con el objetivo de conocer las razones que guiaron su evolución y concretar aspectos relacionados con el comportamiento observado por los sistemas constructivos con que fueron resueltos. Para ello se diseña una metodología, generalizable en su aplicación a otros tipos edificatorios, fundamentada en el establecimiento de las siguientes unidades básicas de información y estudio: 1,- la definición constructiva y morfológica de los edificios. 2,- la patología observada en los mismos. 3,- las actuaciones de reparación, mantenimiento y mejora realizadas desde que fueron construidos y su costo. 4,- la normativa técnica que rigió durante la época en que se construyeron. Los resultados obtenidos revelan una gran heterogeneidad en las técnicas constructivas aplicadas, exponen aspectos específicos del comportamiento experimentado por cada una de ellas, establecen las relaciones más significativas existentes entre la morfología de los edificios analizados y dichas técnicas, y determinan la distribución de los costos de la actuaciones realizadas en función de las partidas funcionales donde se destinaron, el tipo de operaciones llevadas a cabo y la inversión económica por vivienda realizada en cada uno de los conjuntos estudiados.

Currently, the intervention in urban excavations with greater dimension and depth is increasing in importance exponentially. The great sensitivity of the overlying buildings to the displacements and tensions produced in its foundations due to ground movements behind the retaining wall and the lack of resources and calculation criteria that the professionals who have to design these structural systems have to deal with, often produce unacceptable damage in the existing buildings. This document presents the extensive bibliography describing the research for nearly 70 years, that has been developed on this issue, from the retaining wall behavior patterns to the buildings and structures damage risk, including the analysis of the ground movements produced by the excavation adjacent to the wall. First of all (book I), present document analyzes the behavior of containment studying how different aspects impact its calculation like the characteristics of the terrain, the depth of excavation, methods of analysis, friction contention-ground and the weight of the building itself, all aspects normally covered when calculating wall retaining; but also analyzes other aspects usually dismissed as the stiffness of soil, the stiffness of containment system, the stiffness of the building and the foundation. In the final part analyzes ground movements caused by the behavior of containment studied. Secondly (book II), a parametric study is suggested to assess the buildings sensitivity to foundations movements, in order to clarify the sensitive standards about categories of damage currently existing, and to define new ones for each building type, according to the time, geometry and materials. Finally, the document attempts, by the conjunction of both studies'phases (containment - building) to provide general simplified criteria to calculate retaining walls for excavations in urban areas, and its involvement to neighboring buildings, to get an optimized contentions'design to minimize the impact on the neighboring building. / Actualmente la actuación en excavaciones urbanas es cada vez más importante con trabajos de más dimensión, mayor complejidad y profundidad. La alta sensibilidad de los edificios vecinos a los movimientos y tensiones producidas en su cimentación por los desplazamientos del terreno del trasdós de las pantallas, conjuntamente con la falta de medios suficientes y criterios de cálculo que sufren los profesionales que han de diseñar estos sistemas de contención, producen, cada vez con más frecuencia, lesiones inaceptables en el parque urbano edificado. El trabajo presentado estudia la extensa bibliografía que describe las investigaciones que, durante cerca de 70 años, se ha desarrollado sobre el problema, tanto del ámbito del comportamiento de la propia contención como de las reacciones sufridas por los edificios vecinos, pasando por el análisis de los movimientos inducidos por la excavación en el terreno de su trasdós. En primer lugar (libro I) se analiza el comportamiento de la contención estudiando cómo influyen diferentes aspectos como las características del terreno, la profundidad de la excavación, los métodos de análisis, el rozamiento pantalla-terreno y el peso de los edificios, aspectos todos ellos contemplados normalmente a la hora de calcular la contención; pero también otros aspectos habitualmente menospreciados como la rigidez del terreno, del sistema de contención, del edificio vecino y de su cimentación. En la parte final se realiza el análisis de los movimientos en el terreno del trasdós producidos por el comportamiento de la contención estudiada. En segundo lugar (libro II) se analiza paramétricamente la sensibilidad a los movimientos de la propia cimentación de diferentes tipologías edificatorias o arquetipos, inducidos por los movimientos en el trasdós de la contención, con el objetivo de precisar los criterios de sensibilidad de categorías de daño actualmente vigentes, para llegar a elaborar otros nuevos asociados a las diferentes tipologías edificatorias, según época, geometría y materiales. Finalmente el trabajo intenta, con la conjunción de las dos fases del estudio (contención-edificio) aportar un criterio simplificado de cálculo de las contenciones y de su afectación a los edificios vecinos para llegar a obtener un diseño optimizado de ésta para minimizar el impacto que producen en la edificación vecina.

The object of this doctoral thesis is to explore the effects of the passage of time on the façades of buildings, focusing on the architect's sphere of influence and point of view. The initial hypothesis is that project strategies can be adopted at the design stage so that they can have an effect on the evolution of a façade through time. The final objective would be to extend its service life and improve conservation conditions but also to attain more consistency in the marks of the passage of time in relation to the architectural concept of the building. Both the life-span of a façade and its end depend of the obsolescence processes affecting it, which can be physical, technical, functional, economic, psychological or external in nature. Predicting the performance of a building element is related to multiple interests such as the initial investment, the forecast of the necessary resources for its conservation and even the definition of the responsibilities of the agents involved. This thesis is based on the study and analysis of a set of façades built in Barcelona in the 20th century. The main tool used to find obsolescence processes is the identification of alterations in the original composition. These changes evidence faults or problems and their causes indicate the nature of the obsolescence observed. These case studies allow an examination of the real behavior of the different construction sub-systems in relation to the service expectancy in the literature. Evidence shows that reality is more complex than forecasts and that most of the façades do not reach a unique and clear end of life but rather go through a gradual process of change with blurred boundaries even though the trends broadly concur with the references in the literature. The main influencing factors and their relative importance are identified through a systematic review of the effect of the different types of obsolescence on the case studies. Evidence shows that some of the most significant influencing factors are related to the material conditions of the façades but other factors related to conditions of use, economic circumstances and formal composition are also relevant. The analysis of the cases with more severe alterations show that the end of life tends to be the result of the combined effect of different types of obsolescence rather than of a unique factor. The case studies show behavior profiles sharing common features which tend to concur with a similar evolution in time in relation to the level of alteration and the state of repairs of the facing walls. This data provide information to establish different measures to be taken into account in the design stage of a façade which can have an effect on its future performance. All these measures are related to construction and formal resolution, which is the main area of influence of designers. The results observed in the case studies are to some extent transposed to current buildings under construction. Evidence shows that some of the current technological resolution trends for façades imply a shorter life-span and an increasing role of types of obsolescence different from physical deterioration. Ali this shows that the life-span of contemporary façades will greatly differ from what it used to be in the past, an aspect that should be taken into account in order to get a more efficient use of economic and environmental resources. / Esta tesis doctoral tiene por objeto profundizar en el conocimiento de los efectos del paso del tiempo sobre las fachadas, con un interés centrado en el área de influencia y el punto de vista del arquitecto proyectista. La hipótesis de partida es que desde la fase de diseño se pueden adoptar estrategias de proyecto para influir en la evolución que va a tener una fachada en el tiempo. El objetivo final sería prolongar su vida útil y mejorar las condiciones de conservación, pero también conseguir una mayor coherencia de las huellas del paso de los años con los planteamientos arquitectónicos del edificio. La vida de una fachada y su final dependen de los procesos de obsolescencia que le afectan. Éstos pueden ser de diverso carácter: físico, técnico, funcional, económico, psicológico o incluso de influencia externa. Predecir cómo se va a comportar un elemento constructivo presenta múltiples intereses, como el ajuste de la inversión económica inicial, la previsión de los recursos necesarios para la conservación o incluso la delimitación de las responsabilidades de los agentes implicados. La tesis se basa en la inspección y análisis de un conjunto de fachadas de la ciudad de Barcelona construidas en el siglo XX. La principal herramienta para detectar la existencia de procesos de obsolescencia es la identificación de alteraciones sobre la composición original. Los cambios son la evidencia de desajustes o problemas, y sus causas indican el carácter de la obsolescencia que los afecta. La inspección del estado de los casos de estudio permite contrastar el comportamiento real de los diferentes subsistemas constructivos en relación a las expectativas de vida útil que aparecen en la literatura. Se comprueba que la realidad es más compleja que las previsiones y que la mayoría de fachadas no responden a un final de vida único y claro, sino que lo más habitual es un proceso de alteración paulatino, con un límite difuso, si bien las tendencias coinciden, en general, con las referencias de la literatura. Mediante el repaso sistemático de los efectos de los diferentes tipos de obsolescencia sobre los casos de estudio se identifican los principales factores de influencia y su relevancia relativa. Se constata que algunos de los factores más influyentes tienen que ver con las condiciones materiales de las fachadas, pero que también han sido relevantes otros factores relacionados con las condiciones de uso, las circunstancias económicas o la composición formal. El análisis de los casos donde se han producido las alteraciones más severas permite apreciar que el final de vida no suele responder a un factor único sino más bien al efecto combinado de varios tipos de obsolescencia. Entre los casos de estudio se reconocen perfiles de comportamiento con unos rasgos comunes que suelen coincidir con una evolución similar en el tiempo en relación al grado de alteración y el estado de conservación de los cerramientos. A partir de estos datos es posible identificar diferentes medidas a tener en cuenta en la fase de diseño de una fachada para influir en su comportamiento futuro. Todas ellas tienen que ver con la resolución constructiva y formal, que es el principal ámbito de influencia del diseñador. Lo que ha sucedido con los casos analizados es también extrapolable, hasta cierto punto, a los edificios que se están construyendo hoy en día. Se comprueba que algunas de las tendencias actuales en la resolución tecnológica de las fachadas suponen una menor expectativa de vida útil y un creciente protagonismo de obsolescencias diferentes al deterioro físico. Todo ello indica que la vida de las fachadas contemporáneas será muy diferente a las de tiempos pasados, una cuestión a tener en cuenta con el fin de conseguir un uso más eficiente de los recursos económicos y medioambientales.

La cal, que había sido el material conglomerante por excelencia en el sector de la construcción se ha visto relegada casi exclusivamente, a partir de la irrupción generalizada del cemento, al mundo de la restauración, donde todavía perduran profesionales y artesanos con oficio. Estos profesionales de la restauración valoran especialmente la trabajabilidad de la cal en estado fresco, y consideran que una cal en pasta envejecida tradicionalmente ofrece mejores prestaciones que una cal en pasta coetánea o que una cal en polvo. Esta mejor trabajabilidad se traduce en mayor viscosidad. El motivo de esta tesis es investigar en la caracterización a nivel microscópico de las cales y en el comportamiento deformacional en estado fresco, para así poder confrontar el conocimiento tradicional desde la investigación científica. Al mismo tiempo, una segunda línea de investigación se ha centrado en verificar la aplicabilidad de distintas herramientas de medida para caracterizar las pastas de cal y las cales en pasta. Para la realización de esta tesis se han escogido algunas de las diferentes cales disponibles en el mercado y que pueden servir de ejemplo de las distintas maneras de fabricar y de producir este material y se han estudiado: la caracterización de las partículas que componen las pastas de cal mediante la granulometría láser, la Difracción de Rayos X (DRX) y la microscopia electrónica; y también se ha estudiado el comportamiento deformacional de las cales a partir de la medida de la viscosidad. Otra parte importante de la investigación realizada se ha centrado en discernir cómo evolucionan las pastas de cal en el tiempo y tras procesos de agitación. Los resultados obtenidos de estos trabajos demuestran la aplicabilidad de la técnica de la granulometría láser y la medida de la viscosidad como herramientas válidas para caracterizar las cales, mientras que se demuestra que el parámetro A[0001] obtenido a partir de la DRX no es válido para datar la antigüedad de la cal en pasta. También ha quedado demostrada la capacidad que tienen las cales en polvo de evolucionar incrementando su viscosidad y su carácter tixotrópico tras breves períodos de estacionamiento en forma de pasta de cal. En cuanto a las cualidades de las cales en pasta envejecidas tradicionalmente, se ha constatado que éstas presentan, en general, mayores viscosidades y distribuciones de tamaños de partículas menores que las de las pastas de cal. La evolución del proceso de envejecimiento de una cal en pasta no conduce siempre e indefinidamente a resultados mejores. Por tanto, no siempre una cal en pasta envejecida y de más edad es mejor que una cal más joven. / Since the widespread irruption of the cement, the lime, which once had been the binding material par excellence in the construction sector, has been relegated almost exclusively to the world of restoration works, where skilled professionals and craftsmen still endure. These professionals especially appreciate the workability of fresh lime, and consider that a traditionally aged lime putty provides better performance either than a coetaneus lime putty or a powder lime. This better workability results into higher viscosity. The purpose of this thesis is to investigate the characterization of the limes at a microscopic level and the deformational behavior in fresh state, in order to be able to confront traditional knowledge with scientific research. At once, a second line of research has focused on verifying the applicability of various measurement tools to characterize lime putties and hydrated lime putties. In order to achieve the fulfillment of this thesis, some different limes available in the market, that could serve as an example of the various ways of manufacturing and producing this material, have been choosen. Right after, the following items have been studied: characterization using laser granulometry of the particles that make up lime, X-Ray Diffraction (XRD) and scanning electron microscopy; deformational behavior of limes after the measurement of viscosity has also been studied. Another important part of the research performed has focused on to discern how hydrated lime putties evolve in time and after stirring processes. The results of these works demonstrate that laser granulometry techniques and viscosity measurements can be applied as valid tools to characterize limes, whereas it is concluded that A[0001] parameter obtained from XRD is not valid to reckon the age of lime putty. The ability of powder lime to evolve increasing its viscosity and its thixotropic character after short periods of ageing in lime putty format has also been demonstrated. Regarding the qualities of traditionally aged limes putties, it has been stablished that they exhibit generally higher viscosities and smaller size particle distributions than hydrated lime putties. The evolution of lime putty aging process does not lead to better results, neither always nor indefinitely. Therefore, an aged lime putty is not necessarily better than a less aged lime .

En este nuevo milenio más del 50% de la población mundial vive en áreas urbanas. Las expectativas señalan que al menos 24 ciudades del mundo superarán los 10 millones de habitantes. Con semejante intensificación de la vida urbana, el impacto sobre la atmósfera y los ecosistemas se convertirán en el tema crítico con el que tendremos que enfrentarnos los urbanistas y arquitectos buena parte del próximo milenio. Las ciudades y sus grandes edificios nos van a exigir una mayor atención respecto a su diseño ecológico, ya que son los lugares donde los problemas de consumo de recursos, relaciones económicas y modos de vida contaminantes del medio ambiente, suponen una amenaza mayor y más insistente para los recursos naturales y los ecosistemas globales. El tipo de edificio clave para responder a esta demanda es el edificio urbano de alta densidad; es decir: el rascacielos. De hecho, la presencia de los rascacielos en las ciudades es una realidad cada vez mayor y las expectativas señalan que en este próximo milenio estas cifras irán en aumento. La hipótesis que plantea esta tesis es que los rascacielos, pese a ser grandes devoradores de energía, consumir enormes cantidades de materiales de construcción y verter grandes cantidades de residuos al medio ambiente, no son un mal modelo urbanístico, lo que es malo es el uso indiscriminado que de ellos se hace. Pero utilizado de una forma adecuada, teniendo en cuenta todos los factores que intervienen, analizando el ciclo de vida completo de un edificio, y la gran red de sistemas humanos y ambientales interrelacionados, el rascacielos puede llegar a ser un elemento beneficioso para la ciudad y el territorio. El objetivo principal de la tesis es llegar a tener una noción global del grado de sostenibilidad medioambiental del edificio en altura que permita verificar esta afirmación. Para ello, se analiza la sostenibilidad del rascacielos de una forma transversal, a distintas escalas, estudiando su repercusión medioambiental a nivel urbano, su impacto medioambiental en comparación con distintas tipologías de edificación o según las diferentes fachadas que lo componen. Mediante el método de análisis de ciclo de vida cuantificaremos el impacto medioambiental global del rascacielos realizando una contabilidad completa del consumo de recursos y de la emisión de residuos asociados a su ciclo de vida. Comparando los resultados del rascacielos en sus diversas variantes con los de otros tipos edificatorios sabremos el grado de sostenibilidad del mismo. En esta línea, otro de los objetivos de la tesis es demostrar “con números”, no solo con palabras, la sostenibilidad de este modelo urbano, así como conocer los diversos mecanismos que lo hacen posible. Esta tesis doctoral tiene por objeto el estudio de la sostenibilidad medioambiental del edificio en altura y las herramientas que lo hacen posible. / During this new millennium over 50% of the world population will live in urban areas. The prospects point out that at least 24 cities of the world will have more than 10 million inhabitants. With such an intensification of the urban life, the impact over the atmosphere and the ecosystems will be the critic matter that we, town planners and architects, will have to face during the next millennium. Cities and their big buildings will demand us a greater attention respecting their ecological design, because they are places where problems of consumption of resources, economic relations and contaminant life styles of the environment are a greater threat for the natural resources and the global ecosystems. The type of key building to answer this demand is the urban building of high density; that is: the skyscraper. In fact, the presence of skyscrapers in the cities is a higher and higher reality and the expectancies point out that during the next millennium these numbers will increase. This thesis sets out a hypothesis: skyscrapers, although being great energy consumers, although they consume great quantity of building materials and dump great quantity of waste to the environment, they are not a bad urban model, what is wrong is the indiscriminate use of them. But used in a good way, taking into consideration all the factors that intervene, analyzing the complete life cycle of a building, and the great net of related human and environmental systems, skyscrapers can become a beneficial element for the city and the territory. The main target of the thesis is having a global knowledge of the grade of environmental sustainability of the high-rise building that lets us verify this assertion. In order to achieve it, we analyze the sustainability of skyscrapers in a transverse way, at different scales, studying their environmental repercussion at urban level, their environmental impact compared to different types of buildings or according to their different types of facades. By means of the method of life cycle analysis we will quantify the global environmental impact of skyscrapers. We will make a complete account of the consumption of resources and of the emission of wastes related to their life cycle. Comparing the results of the different types of skyscraper to the other building types we will know the grade of sustainability of them. Another target of this thesis is proving “by numbers”, not only by words, the sustainability of this urban model, as well as knowing the different mechanisms that make it possible. The aim of this thesis is the research of the environmental sustainability of the high-rise building and of the tools that make it possible.

This thesis is the result of research aimed at increasing the knowledge of residential architecture century, under the rule of General Porfirio Diaz, and known as the Porfiriato. The objectives are: typological porfirista housing analysis in Guadalajara; the recovery of historical building systems information, the description of the materials used, the study of the influence, theoretical and practical, foreign at the time, and the analysis of the relationships of proportions used in structural elements, with special attention to the facades. The information has been recorded, and in order to process it, a series of records cards have been designed specifically for this study. These record cards have been elaborated for each house, and were divided into five categories: Relationships of useful built surfaces and its walls; Constructed surfaces and lighting; Percentage of openings in load-bearing walls ; Calculation of load-bearing wall thicknesses ; Facades Special features, and Columns and pillars characteristics.To achieve the objectives, the thesis is divided into four phases: The purpose of the first phase is to contextualize the research. It focuses on a historical approach of the time period. To achive this, chapter 2 comtemplates social, economic and political aspects, especially those related to the theory and teaching of architectura and engineering in Mexico during this period. It makes a particular emphasis on the urban transformation of the early twentieth century in the city of Guadalajara and the role played by the "Sociedad de Ingenieros" y the "Escuela libre de ingenieros" in the learning of the profession. The second phase, corresponding to chapters 3 and 4, consists of a description of housing in the Porfiriato period. First, it refers to typological aspects: distributive and functional characteristics, the particular elements, architectural orders employed, and the typical ornamentation. Secondly, it details the materials and construction-structural systems. This bibliographic data found is conjoined with the one obtained in the field . It specifies foundations, walls roofs, ceilings, columns, pillars, arches, lintels, coatings, finishes and facilities. The third phase consists of the analysis of the data from the previous chapters. It is the core element of the research and it's results are reflected in Chapter 5. Considering the order used, it first analyzes typological data and subsequently the record cards from which the structural relationships, proportions or correspondence with theoretical forms will be extracted from. The fourth, and final phase, is Chapte 6 "Conclusions". This summarizes the results obtained at different stages. The thesis is closed by the references and annexes. In this section there are seven types of annexes. Annex 1 consists of the inventory records of the Secretary of Culture of the State of Jalisco, which were used for the housing selection. It is complemented with some of my own record cards that include planimetric and photographic data. The following annexes 2,3,4,5 and 6 are the record cards created to perform the analysis in Chapter 5. Finally, Annex 7 includes extracts from interviews with people associated with the topic. / La presente tesis es resultado de una investigación encaminada a incrementar el conocimiento de la arquitectura habitacional de la ciudad de Guadalajara en el periodo que comprende las primeras dos décadas del siglo XX, bajo el gobierno del General Porfirio Díaz, periodo conocido como el Porfiriato. Los objetivos son el análisis tipológico de la vivienda porfirista en Guadalajara; la recuperación de la información de los sistemas constructivos históricos; la descripción de los materiales empleados; el estudio de la influencia, teórico-práctica, extranjera en la época; y el análisis de las relaciones de proporciones empleadas en los elementos estructurales, con especial atención en las fachadas portantes. La labor de campo incluye: la toma de datos necesarios vinculados a los aspectos compositivos y ornamentales; la clasificación de los órdenes arquitectónicos, tipos de puertas y ventanas; el estudio pormenorizado de las características de los jardines y de aquellos elementos singulares importantes; y la determinación, en los casos posibles, de los usos originales de los espacios. Se ha registrado la información, y con la intención de procesarla, se han llevado a cabo una serie de fichas diseñadas expresamente para este estudio. Dichas fichas, elaboradas para cada casa, se dividieron en cinco rubros: Relaciones de las superficies construidas y sus muros; Superficies construidas y de iluminación; Porcentajes de vanos en muros de carga; Cálculo de espesores de muros de carga; Particularidades de las fachadas portantes; y Características de columnas y pilares. Para lograr los objetivos planteados la tesis se estructura en cuatro fases: La primera tiene como propósito contextualizar la investigación. Se centra en un acercamiento histórico de la época conocida como el Porfiriato. Para ello el capítulo 2 contempla aspectos sociales, económicos, políticos y, especialmente, aquellos relacionados con la teoría y enseñanza de la arquitectura y la ingeniería durante este periodo en México. Se hace un particular hincapié en las transformaciones urbanísticas de inicios del siglo XX en la ciudad de Guadalajara y el papel que jugaron la Sociedad de Ingenieros y la Escuela Libre de Ingenieros en el aprendizaje de la profesión. La segunda, correspondiente a los capítulos 3 y 4, consiste en una descripción de las viviendas estudiadas. En primer lugar, se hace referencia a los aspectos tipológicos: características distributivas y funcionales, los elementos particulares, los órdenes arquitectónicos empleados y la ornamentación típica. En segundo lugar, se detallan los materiales y los sistemas constructivo-estructurales. Para ello se conjuntan los datos bibliográficos hallados con los obtenidos en el trabajo de campo. Se especifican cimentaciones, muros, cubiertas, techos, columnas, pilares, arcos, dinteles, recubrimientos, acabados e instalaciones. La tercera fase consiste en el análisis de los datos de los capítulos anteriores. Es el elemento medular de la investigación y sus resultados se plasman en el capítulo 5. Considerando el orden empleado, se analiza en primer lugar los datos tipológicos donde, además de lo comentado, se incluyen estudios de superficies de espacios y de iluminación. Posteriormente se consideran los elementos estructurales: muros de carga, fachadas portantes y columnas. De ellas se extraerán relaciones estructurales, proporciones o correspondencias con formularios teóricos. La cuarta, y última fase, es el capítulo 6 de Conclusiones. Aquí se resumen los resultados obtenidos en las diferentes etapas. Cierran la tesis la bibliografía consultada y los anexos. En este apartado hay siete tipos de anexos. El anexo 1 son las fichas de inventario de la Secretaria de Cultura del Estado de Jalisco que sirvieron para la elección de las casas. Se complementa con unas fichas propias que incluyen datos planimétricos y fotográficos. Los siguientes anexos, 2, 3, 4, 5 y 6 son las fichas efectuadas para poder realizar los análisis del capítulo 5. Por último, el anexo 7 comprende los extractos de las entrevistas realizadas a personas vinculadas con el tema.

At the beginning of times, technique was used to reduce the physical stress of any work undertaken by the mankind; this was done without taking into consideration any saving of the resources used. Indeed, it was the other way around, as more energy was required to develop more ambitious projects. In addition to this, as the physical stress was not any more an issue, the amount of resources being mobilised was increased. From some time now, we have understood that the resources are not infinite, and that their consumption could cause irreversible damage to the system. For this reason, anything that can reduce the consumption of material and energy is now welcomed. In the construction industry, material resources become the final product: a building, a bridge, a dam, etc. To build means to extract, to transform and to assemble these materials on site. Energy is required to develop each one of these processes. Generally, this energy is directly related the amount of each specific material used. There are two exceptions to this rule: when the material is extracted and transformed in the same site (as it does not require transport). When the material is recycled from another site (as it implies less transformation or it does not require it at all). In addition to this, each material has different performance properties an requires different quantity of energy for its transformation. Therefore, if the aim is to save material, and therefore energy, the focus should be put on replacing the conventional construction techniques and technologies by those ones that allow building lighter structures. The tensile structures are the lighter structural solution currently available, with a design challenge: the internal loads balance. If this problem is properly taken into consideration and solved, then the efficiency, which is the relation between the structural performance (span and capacity) versus the resources used (material and energy), can be increased considerably. This is especially relevant on long-span roofs. By doing this, a good design can be achieved, and therefore, on the use of proper use of technology to save material and energy. On long-span and tensile roof systems it is better to provide the equilibrium of the inner loads by a self-balancing system based on rigid elements, rather than the use of external structural elements. The rigid element provides a closed loads path that converts the internally statically indeterminate structure on an externally statically determinate structure. In the case of a spatial structure, these elements are compression rings or polygons. The most efficient ones are those that under permanent loading conditions do not need to resist bending forces. This is because their geometry matches the funicular of the in-plane loads transferred by the cables or membranes, together with the fact that they are being restrained against buckling by the same tensile elements. Compression rings with circular shape under the reactions produced by membranes with uniform tension forces have to resist axial compression forces only. In addition to this, the membrane provides total bucking restraint (at least in-plane). On the other hand, in circular compression rings with isotensioned and equidistant spokes, the same forces diagrams and buckling conditions apply to the each of the ring sections. This research is focused on the design of non-circular compression rings and how to achieve an optimum distribution of in-plane loads, so that they can get closer, or even match, those design conditions that apply to circular compression rings. In order to do so, three general cases have been analysed: rings with uniform loads, rigid polygons and rings with punctual loads. For each case, a design method is defined, as well as the optimum or ideal distribution of the in-plane loads / Al principio la técnica servía para ahorrar esfuerzo físico en cualquier trabajo realizado por el hombre, pero no se ocupaba demasiado de ahorrar recursos, sino más bien lo contrario, cada vez consumía más porque cada vez requería más energía para desarrollar trabajos más ambiciosos. Además, como el esfuerzo físico ya no suponía un problema, la cantidad de recursos materiales movilizados fue aumentando. Pero hace tiempo que nos hemos dado cuenta de que los recursos no son inagotables y de que su consumo excesivo causa daños irreversibles. Así que, todo aquello que permita reducir el consumo de material y energía es bienvenido. En la construcción, los recursos materiales son los que configuran físicamente algo: un edificio, un puente, una presa, etc. El acto de construir implica extraer, transformar, transportar y colocar estos materiales en obra. Para cada uno de estos procesos se requiere energía. En general, esta energía es proporcional a la cantidad de un mismo material utilizado, pero hay al menos dos excepciones: si el material se extrae y se transforma en el mismo lugar de la obra, no requiere transporte; si el material es reaprovechado de otra obra, requiere una transformación menor o incluso nula. Además, cada material tiene unas prestaciones específicas y requiere una cantidad de energía distinta para su transformación. Entonces, si se trata de ahorrar material y consecuentemente energía, se necesita substituir las técnicas y las tecnologías de la construcción convencional por aquellas que permiten construir más ligero. Las estructuras tensadas son las construcciones menos pesadas que existen hoy en día, aunque presentan siempre el problema del equilibrio de sus fuerzas internas. Si este problema se resuelve bien, la eficiencia, es decir, la relación entre prestaciones (luz y capacidad de carga) y recursos consumidos (material y energía) resulta muy elevada, especialmente en cubiertas de grandes luces. Esto implica un buen diseño, es decir, una buena técnica para ahorrar. En estas cubiertas (tensadas y de grandes dimensiones) resulta más ventajoso absorber las fuerzas internas de manera autónoma, mediante elementos rígidos equilibrantes, que utilizando elementos o recursos de fuera de la estructura. Los elementos rígidos equilibrantes forman un circuito cerrado de fuerzas y convierten la estructura (internamente hiperestática) en externamente isostática. Si la estructura es espacial, estos elementos tienen forma de anillo o polígono rígido de compresión. Los más eficientes son los que, en situación de acciones permanentes, apenas tienen que soportar esfuerzos de flexión, porque su geometría coincide con la del funicular de las fuerzas en el plano transmitidas por los cables o membranas, y además tienen impedido el pandeo por el arriostramiento que le confieren los propios elementos tensados. Los anillos de compresión de planta circular sometidos a la acción de membranas tensadas uniformemente sólo tienen que soportar un esfuerzo axil de compresión y además, al menos en su propio plano, el pandeo está totalmente impedido por el efecto de arriostramiento de la propia membrana. Los que también son circulares y están sometidos a la acción de radios isotensos y equidistantes tienen los mismos diagramas de esfuerzos y condiciones de pandeo en todos los tramos entre radios. Esta investigación trata sobre el diseño de anillos de compresión no circulares y de la distribución óptima de fuerzas en el plano, de manera que se aproximen o incluso se igualen sus condiciones de dimensionado con respecto a las que tienen los anillos circulares. Se estudian tres casos generales: anillos con fuerza distribuida, polígonos rígidos y anillos con fuerzas puntuales. En cada caso se enuncia un método para el diseño y se formula la distribución óptima o ideal de fuerzas en el plano.

El objetivo global de este estudio es el análisis de la viabilidad del uso de ruido cultural para la determinación de las características dinámicas de las estructuras existentes, particularmente en zonas urbanas situadas en áreas de actividad sísmica moderada o baja pero que, sin embargo no están exentas de riesgo por causa sísmica, debido a la altísima concentración de población y servicios que en ellas se acumula. Por lo tanto, también constituye un objetivo del presente trabajo el analizar los métodos aplicables, evaluando su adecuación a cada caso concreto para diseñar procedimientos específicos para áreas urbanas densamente pobladas. La consecución de este objetivo global se realiza mediante los siguientes objetivos concretos: - Conocimiento y elección de la instrumentación a utilizar. - Establecimiento de procedimientos específicos adecuados a las peculiaridades de los edificios a estudiar. - Calibración de métodos y técnicas usadas en la literatura mediante su aplicación en un experimento controlado sobre mesa vibrante. - Calibración de procedimientos de estimación de periodos propios en edificios reales mediante su medida y su modelado numérico. Propuesta de un procedimiento específico para áreas urbanas. - Evaluación de la contribución de los elementos no estructurales mediante el seguimiento del proceso constructivo de un edificio. - Evaluación de la fiabilidad y aplicabilidad de las fórmulas empíricas establecidas en las normas sísmicas y establecimiento de fórmulas específicas para la ciudad de Barcelona. - Detección y caracterización de zonas de resonancia entre los edificios, los "inputs" sísmicos y los periodos predominantes del suelo sobre el cual están construidos. - Aproximación a la problemática de la interacción suelo-estructura. Los datos necesarios para el estudio se obtuvieron con trabajo de campo, obteniéndose los registros de ruido ambiental y midiendo la altura y el número de niveles de los edificios. La información complementaria (p.e. dimensiones en planta) se obtuvieron a partir de los datos del catastro facilitadas por el Ayuntamiento de Barcelona. Los periodos fundamentales se identificaron a partir de los espectros de Fourier de las aceleraciones medidas en los niveles superiores de los edificios. Se han realizado medidas en 64 edificios de los cuales se han seleccionados dos muestras representativas de las principales tipologías constructivas de la ciudad de Barcelona; 25 de hormigón armado y 22 de mampostería. La selección de estas muestras se efectuó de acuerdo con los parámetros correspondientes a las fórmulas empíricas a ajustar. Se buscó homogeneidad en la tipología y variabilidad en el parámetro a ajustar. De esta forma ha sido posible hallar la relación del periodo fundamental con parámetros como el número de niveles, la altura y la dimensión en planta. Se ha encontrado que las fórmulas que mejor se ajustan a edificios de hormigón armado son las que relacionan el periodo fundamental con el número de niveles y para los edificios de mampostería las que relacionan el periodo con la altura. Para comparar diferencias en las tipologías y costumbres constructivas se efectuó una campaña específica en la ciudad de Adra. También se realizó el seguimiento de un edificio en construcción midiéndose su periodo predominante durante las fases de construcción, analizando las variaciones del periodo predominante con la incorporación al edificio de elementos no estructurales (tabiquería, elementos ornamentales, muros, fachadas, etc.) encontrándose que éstos influyen en el valor del periodo al rigidizar la estructura. Estudios previos ponen de manifiesto que la interacción suelo estructura puede aumentar el periodo de vibración de la estructura. Una parametrización del efecto propuesta en la literatura se ha usado para estimar este efecto en Barcelona y se encontró que esta interacción es importante en edificios situados en zonas en las que se disponía de resultados de la respuesta y de las características dinámicas del suelo (Vs) concluyéndose que incluso en el caso en que los periodos del suelo y de la estructura difieran, no se debe desechar el fenómeno de resonancia sin antes evaluar el efecto de interacción.

La tesis se compone de dos partes: en primer lugar se combina de manera totalmente acoplada una nueva formulación para el problema de transporte reactivo con una formulación termo-hidro-mecánica (THM) ya existente. A continuación se propone un modelo constitutivo químico-mecánico para arcillas expansivas que establece un fuerte acoplamiento entre los problemas THM y de transporte reactivo. El principal campo de aplicación es el estudio de las barreras de arcilla utilizadas como elemento aislante en sistemas de almacenamiento de residuos radiactivos, pero se trata de una formulación general de aplicación extensible a otros campos de la ingeniería.En la formulación de transporte reactivo, varias especies disueltas en la fase líquida se transportan a través del medio poroso y reaccionan químicamente entre sí en la fase líquida (reacciones homogéneas) o con otras especies en la fase sólida (reacciones heterogéneas). Los principales procesos incorporados en el modelo geoquímico son: formación de complejos acuosos, reacciones de oxidación/reducción, reacciones ácido/base, disolución/precipitación de minerales e intercambio de cationes. Para todas las reacciones se considera la hipótesis de equilibrio local. Además, en las reacciones de disolución/precipitación de minerales también se admite cinética. Los mecanismos de transporte considerados para las especies en la fase líquida son difusión molecular, dispersión mecánica y advección. Las variables básicas de las ecuaciones de transporte reactivo son las concentraciones totales (que incluyen los minerales precipitados en equilibrio local) y para resolver el equilibrio químico se utiliza un algoritmo basado en la minimización directa de la Energía Libre de Gibbs. En esta formulación es posible resolver las ecuaciones del problema de equilibrio químico (algebraicas) separadamente de las ecuaciones de transporte (en derivadas parciales). La formulación ha sido implementada en el programa de elementos finitos CODE_BRIGHT, que utiliza el Método de Newton-Raphson para resolver el sistema no lineal resultante de la discretización de las ecuaciones de transporte reactivo.En el modelo químico-mecánico, se incorpora la influencia de acciones químicas tales como cambios de succión osmótica e intercambio de cationes en el comportamiento mecánico de las arcillas expansivas. El modelo se ha desarrollado en el marco general de un modelo elasto-plástico para materiales de doble estructura. El modelo distingue dos niveles estructurales para el material: una macroestructura y una microestructura. Se introducen los efectos geoquímicos en el modelo mecánico de la microestructura, ya que es en este nivel donde se encuentran los minerales químicamente activos, y donde ocurren las interacciones físico-químicas entre las partículas y el agua intersticial ionizada. La macroestructura se origina de la unión de las partículas elementales de arcilla formando elementos macroestructurales denominados agregados. Los agregados dan a la macroestructura un esqueleto sólido y actúan como se fuesen partículas de un suelo granular. El modelo se cierra estableciendo un mecanismo de interacción entre los dos niveles estructurales. El modelo ha sido capaz de reproducir los principales fenómenos observados en los suelos expansivos sometidos a acciones químicas.La tesis se completa con la validación de la formulación a través de un ensayo de celda donde se somete una arcilla expansiva a calentamiento e hidratación simultáneamente. También se presenta una aplicación relacionada con la ingeniería de petróleo. / The Thesis has two main parts, in the first one a new reactive transport formulation is combined with an existing thermo-hydro-mechanical (THM) formulation in a fully coupled way. In the second part, a chemo-mechanical constitutive model for expansive clays is proposed that couples strongly the THM and reactive transport problems. The main application field is the study of clay barriers as isolation elements in the storage systems for radioactive waste, but it is in fact a general formulation with potential applications in other engineering areas.In the reactive transport formulation, a number of dissolved species are transported through a porous medium and react chemically among themselves in the liquid phase (homogeneous reactions) or with other species in the solid phase (heterogeneous reactions). The main processes incorporated in the geochemical model are: aqueous complex formation, oxidation/reduction reactions, acid/base reactions, dissolution/precipitation of minerals and cation exchange. All these reactions are considered to be governed by chemical equilibrium conditions. In addition, it is possible to assume dissolution/precipitation reactions to be kinematic-controlled. The transport mechanisms considered for the species in the liquid phase are molecular diffusion, mechanical dispersion and advection.The basic variables for the reactive transport equations are total concentrations (that include the minerals precipitated under local equilibrium conditions). The algorithm to solve the chemical equilibrium problem is based on the direct minimization of the Gibbs' free energy equations. In this formulation, it is possible to solve the (algebraic) chemical equilibrium equations separately from the transport equations (expressed in partial derivatives). The formulation has been implemented in the finite element computer programme, CODE_BRIGHT, that uses the Newton-Raphson method to solve the nonlinear system that results from the discretization of the reactive transport equations.The chemo-mechanical model incorporates the effect of the chemical actions such as osmotic suction changes and cation exchange on the mechanical behaviour of expansive clays. The model has been developed in the general framework of an elasto-plastic model that distinguishes two structural levels: a microstructural one and a macrostructural one. The chemical effects are introduced in the mechanical model for the microstructural level where the chemically active minerals are present and where the physico-chemical interactions between particles and ionized interstitial water occur. The macrostructure is composed of the combination of clay elementary particles forming macrostructural elements called aggregates. These aggregates act as particles in a granular soil and constitute a macrostructural solid skeleton. The model is completed by the establishment of an interaction mechanism between the two structural levels. The model has been able to reproduce the main phenomena observed in expansive clays subjected to chemical actions. Finally, the thesis includes the validation of the formulation through the simulation of a cell test where an expansive clay is subjected to heating and hydration simultaneously. A petroleum engineering application is also presented.