El número de túneles construidos con tuneladora tipo TBM ha aumentado considerablemente en las últimas décadas en consecuencia de los avances tecnológicos observados en estas máquinas y en el propio proceso constructivo. Debido a ello, actualmente es posible realizar la excavación y el montaje del túnel con elevada productividad, atendiendo a los estándares de seguridad incluso bajo las condiciones de trabajo más desfavorables y a elevada profundidad. A pesar del escenario aparentemente positivo, la rápida incorporación de los avances tecnológicos a la práctica también tiene su precio, especialmente cuando la base teórico-científica que describe el proceso constructivo no se desarrolla con la misma velocidad. Frente a la falta de conceptos suficientemente sólidos, las empresas encargadas de la construcción fundamentan buena parte de sus decisiones en los resultados de experiencias previas. Como las condiciones de contorno varían de una obra a otra, es difícil prever con antelación los tipos y la intensidad de los problemas que serán encontrados en el transcurso de la misma. En definitiva, ello conduce a la reducción de la velocidad de avance de la tuneladora y al aumento de los tiempos de parada de modo que se compromete la eficiencia del proceso constructivo. El elevado interés por parte de los técnicos en comprender mejor el comportamiento del túnel ha planteado la posibilidad de realizar experimentos in situ o con testigos y materiales extraídos de obras reales. Teniendo en cuenta que estas oportunidades de caracterización son una valiosa fuente de información que no debe ser desaprovechada, se propone una tesis doctoral más bien generalista que abarca una serie de temas dentro del ámbito de la construcción de túneles con dovelas prefabricados de hormigón. Estos temas son: optimización en el proceso de fabricación de las dovelas, comportamiento del mortero de relleno, comportamiento de las juntas entre dovelas y la relación entre las tolerancias y los daños estructurales apreciados durante la fase de construcción. En el primer tema se propone la sustitución del hormigones convencionales generalmente usados en la fabricación de las dovelas por hormigones autocompactantes (HAC). Las posibles consecuencias de esta sustitución se evalúan a través de pruebas realizadas en una industria de prefabricados donde se producen dovelas con HAC con y sin fibras de acuerdo con la misma secuencia usada para un hormigón convencional. Las observaciones realizadas durante las pruebas permiten valorar los principales beneficios y la compatibilidad entre los HAC dosificados, los equipos y los procedimientos empleados. Finalmente se presentan las conclusiones sobre el uso de dichos hormigones para la fabricación de dovelas y se proponen pequeñas alteraciones al proceso productivo para potenciar su uso. En el segundo tema se propone una guía de diseño además de algunas recomendaciones para la dosificación de los morteros de relleno. Esta propuesta se basa en los resultados de la caracterización de dosificaciones empleadas en 4 túneles. Dado que el presente estudio enfoca principalmente el comportamiento a tempranas edades, se realizan algunos ensayos convencionales en estado fresco además del ensayo con el reómetro. Este último permite medir las propiedades reológicas, con lo que se evalúan de manera simplificada la bombeabilidad y la capacidad de rellenar el hueco anular. Asimismo se estudian algunas relaciones sencillas para estimar indirectamente la reología del mortero. El tercer tema se centra en el estudio sobre el comportamiento de los packers. En base al estado de conocimiento, se proponen dos nuevos ensayos para la caracterización de este material frente a las solicitaciones encontradas en la práctica. Ambos ensayos son empleados en campañas experimentales con packers usados en 6 obras reales. Los resultados obtenidos permiten, por un lado, comparar el desempeño de los diferentes tipos de packers y, por otro lado, sirven de partida para el desarrollo de modelos teóricos que explican su comportamiento y el de la junta. El cuarto y último tema trata de la relación entre las tolerancias, las deficiencias de contacto y los daños estructurales. En este ámbito, se propone un método para evaluar los diferentes tipos de tolerancia en función del nivel y frecuencia del daño estructural bajo las cargas de construcción y servicio. Aparte, se derivan recomendaciones para la máxima tolerancia admisible en vías de mantener la incidencia y la intensidad de los daños estructurales dentro de un rango aceptable.

Se presenta un sistema constructivo que aplica elementos prefabricados de concreto. El objetivo general es realizar un análisis comparativo de la construcción del casco del proyecto Tottus Los Olivos,el cual fue realizado en más de un 70% con prefabricados de concreto, frente al sistema convencional de vaciado in situ. El estudio comprende el desarrollo del proceso constructivo, del costo y la planificación; para ello se tienen como objetivos específicos: contextualizar la industria del concreto prefabricado en América Latina; definir los lineamientos estructurales básicos para este tipo de construcciones; realizar el presupuesto de la obra vaciada in situ en base a proyectos reales similares al construido con prefabricados de concreto y contrastarlo con el costo de este último; hacer el planeamiento de obra in situ y comparar los resultados del mismo con los valores reales obtenidos en la ejecución del proyecto con prefabricados de concreto, interpretar los resultados de este análisis y obtener los beneficios inmediatos del sistema constructivo en estudio; obtener los posibles beneficios a futuro del sistema constructivo en estudio, luego de realizar una proyección a largo plazo; realizar el análisis comparativo entre ambos proyectos en las principales áreas de gestión y su incidencia en el costo final de los mismos; y proyectar las áreas de investigación e innovación en la construcción que posiblemente se implementen y complementen con la aplicación de prefabricados de concreto a futuro.

[EN] Hollow core slab is a prestressed precast concrete structural element very commonly used in the industrial construction context. It is manufactured in highly industrialized precast factories where its design parameters are under control. Hollow core slab optimization takes particular advantage of this aspect. Moreover, up to now there are no other works related to this topic where clear conclusions about optimal hollow core slab design had been obtained. Therefore, the main aim of this research work is to obtain significant conclusions related to the optimal design of hollow core slab series through a multi-objective approach. Hollow core slab series are formed by several elements which share the same concrete geometry and have different reinforcement. The optimization carried out is constrained, due to the fact that several geometrical and mechanical constrains have been identified. Heuristic algorithms have been used in order to solve this optimization problem. Specifically the Simulated Annealing algorithm has been used to solve the mono-objective and multi-objective optimization problem. Besides, geometrical and mechanical models to reproduce hollow core behaviour have been performed by the author to use heuristic algorithms and obtain optimal solutions along its life cycle. From the optimization results new hollow core optimal designs have found out, obtaining important economical savings (15-17% lower than current commercial design). Finally, a new hollow design based on three different parts has been performed to be used in practice. Several useful design rules for the hollow core slab manufacture from an optimal approach have been provided. / [ES] La placa alveolar pretensada es un elemento estructural prefabricado de hormigón pretensado empleado muy profusamente en el ámbito de la construcción industrial. Su producción está altamente industrializada en plantas de producción específica, con un elevado grado de control sobre sus variables de diseño. Este último aspecto la hace especialmente interesante en el campo de la optimización estructural. Además debe sumarse a este hecho el que no se hayan desarrollado hasta la fecha otros trabajos de investigación significativos que deduzcan conclusiones claras sobre el diseño óptimo de la placa alveolar. Por tanto, el presente trabajo tiene como objetivo fundamental aplicar criterios de optimización multiobjetivo al diseño de series completas de placa alveolar, entendiendo éstas como un conjunto de placas alveolares que comparten un diseño de molde de hormigón y se diferencian en el diseño de las armaduras interpuestas. La optimización desarrollada es de tipo condicionada, ya que se establecen múltiples restricciones de tipo geométrico y mecánico. Para la resolución del problema se han implementado técnicas heurísticas, muy desarrolladas en el ámbito de la investigación operativa, empleadas para la resolución de problemas de optimización combinatoria. Concretamente se han adaptado en este problema diversos algoritmos del tipo Simulated Annealing tanto monoobjetivo como multiobjetivo. Para la resolución del problema, además de la construcción de las diversas heurísticas necesarias como herramienta de optimización, se han diseñado los modelos matemáticos tanto geométricos como mecánicos a efecto de evaluar la idoneidad de las soluciones alcanzadas a lo largo de todo su ciclo de vida. De los resultados obtenidos se han podido deducir interesantes conclusiones en relación con el diseño óptimo de series de placa alveolar, alcanzando unos ahorros en términos económicos del entorno del 15-17 % con respecto a los diseños comerciales actuales. Por último, dándole un importante carácter aplicado al presente estudio, se ha propuesto un novedoso diseño de alveolo triple óptimo para la fabricación de las series de placa alveolar pretensada así como diversas recomendaciones útiles de diseño. / [CA] Les plaques alveolars pretesades son un element estructural prefabricat de formigó pretesat utilitzat de manera profusa a l'àmbit de la construcció industrial. La seua producció està altament industrialitzada en plantes de producció específica. Amb elevat grau de control sobre les seues variables de disseny. Aquest últim aspecte la fa especialment interessant al camp de l'optimització estructural. A més a més ha d'afegir-se a aquest fet el que no s'hagen desenvolupat fins ara altres treballs d'investigació significatius que dedueixen conclusions clares sobre el disseny òptim de la placa alveolar. Per tant, aquest treball té com objectiu fonamental aplicar criteris d'optimització multi objectiu al disseny de sèries completes de placa alveolar, entenent estes com un conjunt de plaques alveolars que comparteixen el disseny del mole es diferencien en el disseny de les armadures. L'optimització desenvolupada es de tipus condicionat, ja que s'estableixen múltiples restriccions de tipus geomètric i mecànic. Per a la resolució del problema s'han implementat tècniques heurístiques, molt desenvolupades en l'àmbit de la investigació operativa, empleades per a la resolució de problemes d'optimització combinatòria. Concretament s'han adaptat en aquest problema diversos algoritmes del tipus Simmulated Annealing, tant monobjectius como multi objectius. Per a la resolució del problema, a més a més de la construcció de les diverses heurístiques necessàries como a ferramenta d'optimització, s'han dissenyat els models matemàtics tant geomètric como mecànics per a avaluar la idoneïtat de les solucions obtingudes al llar del seu cicle de vida útil. Des resultat obtinguts es poden deduir interesants resultats en relació amb el disseny òptim de sèries de placa alveolar, arribant fins a uns estalvis econòmics del 15-17 % en comparació amb els dissenys comercials actuals. Per últim, donant-li una important vessant aplicada al present estudi, un nou disseny d'alveol triple òptim ha sigut proposat per a la fabricació de sèries de placa alveolar pretesades així como diverses recomanacions útils de disseny. / Albero Gabarda, V. (2016). OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO DE LA PLACA ALVEOLAR PRETENSADA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/73145 / TESIS

La investigación surge por la necesidad de tener una medida de contención, ante hechos que dejen en expresión, las falencias del sistema sanitario, en el que se ha demostrado la falta de postas médicas que hacen falta. Ante esta realidad, el estado peruano no tiene la posibilidad de brindar una solución rápida, durable en el tiempo y con bajo costo, para poder cubrir tales falencias. Por este motivo, es que se ha planteado el siguiente objetivo general: Proponer el diseño de elementos prefabricados de concreto armado, para la construcción de módulos de postas médicas, Lambayeque, 2020, aplicados para la construcción de postas médicas masivas, haciendo uso de una arquitectura modular, Lambayeque, 2020. Ante ello, es que se desarrollará la selección de la arquitectura de una posta médica, la selección y comparación entre tres modelos de elementos prefabricados, el diseño estructural de los mismos y la evaluación del impacto ambiental, todo en busca de demostrar la solvencia de la propuesta. Como complemento, es que se desarrollará el diseño de las instalaciones sanitarias, eléctricas, la arquitectura y el diseño estructural, de la posta médica en general. Los resultados han señalado que, la información referente a la arquitectura empleada en la presente investigación, ha sido recuperada de Martínez (2012), en su investigación titulada Centro de asistencia médica inmediata (Tesis de pregrado), publicado por la Universidad Rafael Landívar. Mientras que, se ha concluido que, el proyecto ha sido dividido en tres módulos, con la finalidad de hacer mención a lo que emite la normativa sismorresistente peruana, en donde se señala que las edificaciones de tipo médico, tendrán que evitar la presencia de irregularidades de cualquier tipo. La edificación, en su totalidad, ha contado con la no superación de las derivas estipuladas por normativa, llegando a contar con vigas pre fabricadas, losas aligeradas pre fabricadas y columnas pre fabricadas.

Según estudios realizados por el Instituto Nacional de Estadística e Informática – INEI, en la región de Puno, en los censos de 1993 y 2007 existe un crecimiento demográfico emigrante de las zonas rurales a la zona urbana, de la ciudad de Juliaca, gran parte de esta población pertenece al sector socioeconómico “C”; por lo que la demanda de la adquisición de la vivienda propia que sea de bajo costo y además cumpla con las necesidades básica que se incrementaron para dicha población. El objetivo de esta tesis consiste en el desarrollo y utilización de nuevas tecnologías de gestión como es el uso del BIM (Building Information Modeling) y el Lean Construction para el desarrollo de una vivienda unifamiliar en la ciudad de Juliaca, como así también la implementación del uso de materiales y técnicas de construcción novedosos tales como son los prefabricados de concreto; con estas nuevas tendencias de construcción y gestión se procura aminorar los costos y tener la posibilidad de adquirir la vivienda propia para este sector de la población. Dentro de este estudio se establece que los prefabricados a utilizarse en este proceso constructivo de la vivienda serán los paneles tipo Sándwich y las prelosas, las cuales son comparadas con el sistema tradicional que corresponde a un sistema aporticado que es usado mayormente en la ciudad de Juliaca. / According to some statistical studies by Instituto Nacional de Estadística e Informática – INEI, in the region of Puno, performed in the 1993 and 2007 Census; there is increasing of immigrant population who belong to the "C" socioeconomical sector; for which low-cost own housing that meets the requirements of this population has shown a strong growth. The aim of this thesis consists in developing and use of new technologies of management in building, as the usage of BIM (Building Informatio Modeling), and Lean Construction in order to get a single-family house built in the city of Juliaca, as well as the implementation of the use of new materials and new construction techniques, as pre-fabricated concrete construction products; with these new construction and management trends, we seek to lower costs and to get the possibility to obtain own housing for this sector of the population. Pre-fabricated construction products to be used in this process of building of houses will be Sandwich panels and floor plates, which will be compared with the traditional building breached system used mostly used in the city of Juliaca. / Trabajo de investigación

En el presente artículo científico se establece una estimación del incremento de rigideces de 3 viviendas autoconstruidas en la ciudad de Lima-Perú. Para el análisis de estas 3 edificaciones, se recopiló información de un estudio realizado por SENCICO en el año 2016, el cual brinda las condiciones actuales de las viviendas. [1] Posteriormente, se modelo las edificaciones en Etabs 2016 y se cuantificó el incremento de la resistencia al corte que genera el correcto uso de placas de concreto prefabricadas como refuerzo estructural. Finalmente, como resultados más importantes se obtuvo que el uso de estos elementos en la primera vivienda incrementó las rigideces en el eje más crítico en máximo 93.34%, en la segunda vivienda en 24.14 % y en la tercera vivienda 36.36%, factores que son más elevados en el eje X, ya que las viviendas analizadas tienen poca densidad de muros en este eje. / This scientific article establishes an estimate of the increase in rigidities of 3 self-built houses in the city of Lima, in the district of Villa el Salvador, in Peru. For the correct analysis of these 3 buildings, information was collected from a study carried out by SENCICO in 2016 of the current conditions of the homes. Subsequently, the increase in shear resistance generated by the correct use of precast concrete plates as structural reinforcement was quantified. Finally, as the most important results, it was obtained that the use of these elements in the first home increased the rigidities in the most critical axis by a maximum of 93.34%, in the second home by 24.14% and in the third home by 36.36%, factors that They are higher on the X axis, since the houses analyzed have a low density of walls on this axis. / Trabajo de investigación

En 1879 nace Eugène Freyssinet, padre reconocido del hormigón pretensado. Cuarenta años antes de su nacimiento, ingenieros americanos ya habían empezado a pretensar perfiles de hierro fundido, para evitar que cuando éstos entrasen en tracción, se quebraran. Ciento setenta años después el hormigón armado pretensado se estudia en centenares de artículos, revistas especializadas y tesis doctorales diversas, mientras que el acero pretensado no ha tenido el mismo desarrollo desde unos cincuenta años atrás. Raras son las ocasiones dónde se llega a justificar que pretensar una estructura metálica es necesario y razonable económicamente. Si nos centramos en estructuras de edificación, aún serán menos estas ocasiones. La presente tesis estudia la historia de las estructuras metálicas pretensadas, la mayoría de edificación, algunas de ellas a fondo, como las recientemente construidas en Catalunya. También se repasan las posibilidades que el pretensado metálico ofrece al consultor de estructuras, completándolo con algunos ejemplos. Se ofrece un análisis pormenorizado de la viga Fink, con especial cuidado en su predimensionado y en el cálculo tanto manual, como matricial. Se incluye un análisis de refuerzo de techos formados por viguetas reforzadas trasnversalmente por una viga que cambia su rigidez según criterio del proyectista. Al final se desarrolla una solución de unión de viga y pilar metálico unidos mediante tendones pretensados, para facilitar el montaje en obra, resolviendo las holguras gracias a la unión mediante nudos semirrígidos. / Eugène Freyssinet, born in 1879, is the acknowledged father of prestressed concrete. Forty years before his birth, American Engineers had begun to prestress cast iron profiles to prevent them from breaking after entering in tension. One hundred and seventy years after prestressed concrete is studied in hundreds of articles, journals and diverse dissertations, while prestressing of steel has not had the same development since about fifty years ago. Rare are the occasions where the technician is able to justify that prestressing steel structures is necessary and economically reasonable. If we are considering building structures, these occasions to presstress the structure will be even less. This thesis studies the history of prestressed steel structures, some of them in depth, as some of thoses recently built in Catalonia. It also reviews the possibilities that metallic prestressed structures offer to the consultant, including some examples. It provides a detailed analysis of the Fink truss beam, with special care in their pre-dimensioning and calculation both manually as matrix. It includes an analysis of strengthening reinforced slabs, with a beam that changes its stiffness at the discretion of the designer. Eventually it develops a joint solution of a beam and a steel column, connected by prestressed tendons, to make assembly easier, meeting the gaps with the connection by means of semi-rigid joints.

La industria de la construcción de viviendas en Lima, tiene como principal característica la aplicación de métodos de construcción tradicionales, basados en construcción in situ. Los procesos constructivos implican una serie de actividades de gran complejidad que muchas veces alteran la producción y dificultan el eficiente empleo de los recursos. Por ejemplo, la alta demanda de mano de obra genera un entorno de incertidumbre en los procesos de producción, por una mayor probabilidad a errores que generan pérdidas. En los últimos años se han hecho importantes esfuerzos para optimizar los recursos y mejorar la eficiencia y el desempeño de la construcción convencional a través de metodologías y herramientas como Lean Construction, BIM, Last Planner entre otros; sin embargo, alcanzados sus máximos posibles, no logran incrementar la productividad ni disminuir los efectos adversos de la construcción tradicional en términos reales a través del tiempo. Por ende, este estudio propone la aplicación de los sistemas constructivos prefabricados altamente industrializados en la construcción del casco estructural de viviendas multifamiliares con el objetivo de elevar la productividad a los estándares internacionales. Del estudio se encontró una reducción del 5% en el costo por metro cuadro de construcción y una reducción en el plazo y el costo de la mano de obra del 26% y 61% respectivamente. Se puede concluir que el método de construcción por prefabricados permite incrementar la productividad dado un eficiente empleo de los recursos como la mano de obra, materiales y el tiempo de construcción. / The main characteristic of the housing construction industry in Lima is the application of traditional construction methods, based on on-site construction. Construction processes involve a series of highly complex activities that often alter production and hinder the efficient use of resources. For example, the high demand for labor generates an environment of uncertainty in the production processes, due to a greater probability of errors that generate losses. In recent years, significant efforts have been made to optimize resources and improve the efficiency and performance of conventional construction through methodologies and tools such as Lean Construction, BIM, Last Planner, among others; however, having reached their maximum possible levels, they fail to increase productivity or reduce the adverse effects of traditional construction in real terms over time. Therefore, this study proposes the application of highly industrialized prefabricated construction systems in the construction of the structural hull of multi-family homes with the aim of raising productivity to international standards. The study found a 5% reduction in the cost per square meter of construction and a reduction in the term and cost of labor of 26% and 61%, respectively. It can be concluded that the prefabricated construction method allows increasing productivity due to an efficient use of resources such as labor, materials and construction time. / Tesis