TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION

Autor: TRIAS MANSILLA DANIEL.
Año: 2004.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: ESCOLA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCOLA POLITÉCNICA SUPERIOR.

Resumen: La tesis propone una metodología para la simulación probabilística del fallo de la matriz en materiales compuestos reforzados con fibras de carbono. La metodología propone un estudio para la determinación del tamaño mínimo de un modelo para que pueda ser considerado un Elementos de Volumen Representativo Estadístico. Utilizando el resultado de este análisis se compara la distribución de tensiones y deformaciones en un modelo aleatorio y un modelo periódico para concluir que un análisis realista debe considerar la distribución no-periódica de las fibras. Asimismo, se utilizan técnicas de procesamiento de imágenes digitales para la obtención del as funciones estadísticas que describen la distribución de la fibra en el compuesto. Finalmente, se propone un método de dos escalas para la simulación estadística del fallo transversal de láminas unidireccionales. Los resultados de la simulación se comparan con resultados de ensayos y con los resultados del análisis de la distribución de la fibra en el material.

Autor: RUIZ TERAN ANA MARIA.
Año: 2004.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: E.T.S. ING. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.
Centro de realización: E.T.S. ING. CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: En este trabajo de investigación se han estudiado los puentes con atirantamiento no convencional, entendiendo como tales los puentos con atirantamiento inferior y los puentes con atirantamiento combinado, superior e inferior. El estudio se ha centrado en el ámbito de los puentes de luces medias con tableros de hormigón pretensado, en la idea de explorar las posibilidades de este tipo estructural por si mismo, en el rango de luces medias-altas, en torno a los 80 metros, así como la idea de poder duplicar la luz de un tablero tipo de luces de 40-50 metros en circunstancias especiales.

Autor: FIGUEROA MERIÑO JUAN FRANCISCO.
Año: 2004.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS,C y P..
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Los diferentes tratamientos superficiales (retardador de fraguado más chorro de agua, chorro de arena y abujardado) pueden modificar las propiedades de durabilidad de la capa exterior de los paneles prefabricados de hormigón. La presente investigación plantea estudiar en qué medida los diferentes tratamientos y la composición de los hormigones influyen en tales propiedades, según los resultados de durabilidad obtenidos, se concluye que todos los tratamientos superficiales pueden ser aplicados a los paneles prefabricados de hormigón.

Autor: ESTRADA PALACIOS IMMA.
Año: 2004.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: DEPARTAMENTO DE ENGIN. DE LA CONSTRUCCIÓ.
Centro de realización: EDIFICI C1 Campus NORD.

Autor: SALMERÓN LISSEN JOSÉ MANUEL.
Año: 2004.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENERIOS DE SEVILLA.

Resumen: 1,- USO DE ENERGÍA Y SOSTENIBILIDAD La complejidad y gravedad de los problemas relativos al deterioro del medio ambiente han supuesto un cambio de escala en la consideración de los temas energéticos. El primer paso en este sentido se hizo patente en la recomendación de la Agencia 21 de la Conferencia de Río de las Naciones Unidades, que inició las actuaciones a nivel nacional para la adopción de estrategias de desarrollo sostenible. Una de las vías propuestas fue el uso racional delos recursos energéticos. Cinco años más tarde, el cambio climático volvió a estar en el centro del debate internacional debido a la "Tercera Conferencia de las Partes del Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático", que se celebró en Kioto en Diciembre de 1997. Como resultado, el protocolo suscrito obligaba a los países firmantes del mismo a "reducir el total de sus emisiones de gases de efecto invernadero a nivel inferior en no menos de 5% al de 1990 en el periodo de compromiso comprendido entre los años 2008 y 2012. La unión Europea se adhirió al Protocolo de Kioto reconociendo de esta forma la necesidad de abordar el problema del cambio climático. Con el fin de ayudar a los Estados miembros a lograr este objetivo, la Comisión, en su "comunicación sobre la dimensión energética del cambio climático" determinó una serie de áreas de actuación en la política energética, que incluían la concesión de un papel importante a las fuentes de energía renovables. Así la Unión reconocía una crisis energética, tomando conciencia de su dependencia frente a las importancias energéticas, que a finales del año 1997 eran del 50%. Por otra parte, el consumo energético en el sector de la edificación está experimentando en Europa un crecimiento importante en los últimos años. Se estima que el consumo del sector de la vivienda y los servicios, compuestos en su mayoría por edificios, constituye el 40% del consumo de energía final de la Europa de los quince; el impacto medioambiental del incremento del consumo del sector edificación es asimismo considerable, alcanzando un 11% de las emisiones de efecto invernadero. En el caso de España el consumo energético de los edificios -suma de los consumos de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria- se situó en el año 2000 en 14491 kTep, lo que representa un 16% del total nacional, del que en un 9,87% se corresponde con el sector residencial y el resto, un 6,13% procede del sector terciario. El impacto en la demanda energética fue cuantificado por Steemper, y más recientemente por Santamouris. Llegando a las siguientes conclusiones, el incremento promedio de la demanda de energía de los edificios de todos los países de la UE alcanzará un 21% en el año 2020, este aumento será del 41% en los países del sur de Europa mientras que en los países del norte será del 11%. Este dato pone de manifiesto la importancia del consumo de energía para refrigeración. Para hacer frente a los problemas expuestos y así poder cumplir con los compromisos adquiridos derivados del Protocolo de Kioto, el Parlamento Europeo se ha dotado, entre otros, de un instrumetno preciso que es la Directiva 2002/91/CE relativa a la eficiencia energética de los edificios. En el espíritu de la directiva subyace la necesidad de acometer tres grupos de medidas con carácter simultáneo: A,- El endurecimiento progresivo de la reglamentación sobre calidad térmica de los edificios de nueva planta. B,- La promoción de edificios de nueva planta cuyo consumo de energía sea netamente inferior al que se deriva de la aplicación estricta de la reglamentación. Estos edificas tendrán un reconocimiento oficial como edificios de alta eficiencia energética. C,- En el sector de los edificios existentes, la directiva establece la necesidad de su certificación energética, que conlleva a la identificación, para cada edificio, de una relación de medidas de mejora que, dentro de un contexto de viabilidad técnica y económica, supongan un incremento significativo de la eficiencia de dicho edificio. En relación con la dema 8 nda de e 1ff8 nergía de refrigeración de los edificas, la directiva subraya en su consideración 16 que: "en los últimos años se ha observado un aumento del número de sistemas de aire acondicionado en los piases europeos meridionales. Esto da lugar a problemas importantes en las horas de máximas sobrecarga, aumentando el coste de la electricidad y perturbando el balance energético de esos países. Debe darse prioridad a estrategias que mejoren el rendimiento energético de los edificios durante el verano. Para ello debe propiciarse el desarrollo de técnicas de enfriamiento pasivo, fundamentalmente las que mejoran las condiciones ambientales interiores y el microclima alrededor de los edificios". Como conclusión destacaremos que los motivos expuestos ponen de manifiesto que, la consecución de niveles de confort en verano obtenidos con medios renovables, energéticamente eficientes y económicamente rentables, se está convirtiendo en necesidad de primer orden para gobiernos, compañías suministradoras de electricidad y consumidores. 2,- USO RACIONAL DE ENERGÍA EN REFRIGERACIÓN DE EDIFICIOS La energía consumida para refrigeración de edificios es función de la demanda del edificio y del rendimiento de los sistemas utilizados para combatirla. En consecuencia, la reducción de dicho consumo puede ser obtenida actuando sobre alguna de las medidas siguientes de forma independiente o sobre las dos simultáneamente: A,- Reducción de la demanda de refrigeración. B,- Mejora del rendimiento de las plantas frigoríficas, sistemas secundarios, sistemas de distribución, unidades terminales y elementos de control. La reducción de la demanda de refrigeración puede a su vez acometerse mediante una combinación de estrategias que pueden agruparse en tres categorías. B.1,- Disminución de las ganancias de calor tanto internas como externas, mediante elementos de control solar, luminarias de alta eficiencia et. B.2,- Modulación de las ganancias de calor usando la capacidad térmica del edificio. B.3,- Disipación del exceso de calor a un sumidero de calor exterior, utilizando las denominadas técnicas naturales de refrigeración. 3,- TÉCNICAS DE REFRIGERACIÓN NATURAL La refrigeración naturales la cesión de calor desde el edificio a un sumidero medioambiental a menor temperatura tal como el aire, el agua, el cielo o el terreno, utilizando sistemas que requieren una cantidad inapreciable de energía eléctrica. Estas técnicas constituían los sistemas tradicionales de refrigeración que condicionaban en gran medida el diseño arquitectónico en climas cálidos antes de la aparición de la electricidad barata y los sistemas de compresión mecánica. La refrigeración natural se denomina pasiva cuando el proceso no requiere la utilización de energía no renovable, por otra parte la refrigeración natural se clasifica como híbrida cuando se utilizan bombas o ventiladores. Con independencia de las clasificación anterior existen numerosos criterios para subdividir las técnicas naturales de refrigeración atendiendo a la naturaleza del sumidero, los fenómenos de transferencia de calor y masa involucrados, el periodo de almacenamiento, el tipo de aplicación etc. En el presente trabajo, se establecen dos grandes grupos: Técnicas directas: cuando el sumidero de calor promueve una acción directa de enfriamiento sobre la estructura del edifico y/o sobre el aire interior. Técnicas indirectas: cuando el sumidero enfría en primer lugar un fluido de trabajo (generalmente aire o agua) que absorbe en una segunda fase (con o sin almacenamiento intermedio) el calor residual del edificio. 4,- UTILIZACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE REFRIGERACIÓN NATURAL El grado de madurez de las técnicas naturales de refrigeración ha sido puesto de manifiesto en numerosas ocasiones por publicaciones científicas y técnicas que presentan investigaciones teóricas y aplicadas con resultados satisfactorios, más adelante, en el desarrollo de la presente tesis veremos cómo se ha evolucionado desde estas publicaciones originales hasta nuestros días. No obstante, tanto en España como en el resto de los países de la Europa del sur, la utilización de dichas técnicas es prácticamente inexistente, no siendo la situación mucho mejor en los Estados Unidos. Las razones de que su uso sea tan extremadamente reducido obedecen a una combinación de factores, entre los que se pueden citar: A,- Falta de conocimientos sobre las técnicas que pueden ser usadas a una escala (tipos de edificios y climas) lo suficientemente amplia como para justificar su desarrollo industrial y comercial. B,- Falta de información que permita a los diseñadores conocer la oportunidad de usar estas técnicas como alternativa o complemento de los sistemas de aire acondicionado convencionales. C,- Falta de herramientas sencillas que combinen el comportamiento térmico de los edificios con las técnicas de refrigeración natural, de forma que se facilite un apropiado diseño, dimensionado y control. Esta tesis, viene a suplir las carencias anteriormente mencionadas, en este sentido: A,- Se proporcionará información sobre las técnicas que pueden ser usadas. De forma que se hará un seguimiento del desarrollo histórico de dichos sistemas, posteriormente se darán varios ejemplos de aplicación actuales y se aportará la bibliografía donde profundizar con más detalle en la descripción arquitectónica de las soluciones. B,- Se proporcionará información sobre cuáles son los parámetros de diseño de cada una de las técnicas, así como su influencia en la efectividad de la misma. Se desarrollarán métodos simplificados que permitan al diseñador conocer de forma rápida el ahorro de energía al instalar una técnica, con unos parámetros de diseño todos, en un edificio. C,- Se desarrollará una herramienta de simulación que permita el cálculo detallado del potencial de ahorro esperable al implementar una técnica de refrigeración natural. Las técnicas de refrigeración que estriaremos comprenderán la solicitación de componentes del edifico desde la propia estructura y desde le interior de la misma. Las primeras se basan en componentes embebidos en la propia estructura del edifico, tales como forjados por el interior de los cuales circula agua fría. La segunda se basan en componentes del edifico solicitados desde el interior del mismo, tales como los crecimientos que están en contacto con el aire cuando se emplea una técnica directa de ventilación nocturna. El grado de innovación de la tesis a desarrollar se centra en que, nunca antes se había abordado un trabajo de caracterización de las técnicas de refrigeración natural con acumulación estructural, siguiendo una metodología común. Esta metodología ha dado lugar a una serie de eficiencias y potenciales de utilización que, hasta donde abarca el conocimiento del doctorando, no han sido definidas con anterioridad. 5,- OBJETIVOS El objetivo principal de la presente tesis consiste en crear y desarrollar un protocolo para evaluar la oportunidad de utilización de las Técnicas de Refrigeración Naturales para el acondicionamiento de edificios, así como una herramienta simplificada para diseñar y dimensionar dichas técnicas en el caso de resultar la evaluación anterior positiva a los ojos del diseñador. Durante el transcurso del proceso necesario para conseguir este objetivo surgen dificultades debidas a los siguientes motivos: A,- La gran cantidad de variables y conceptos involucrados en cada caso específico y la fuerte interacción entre ellos. B,- El hecho de que las decisiones de diseño son tomadas en diferentes niveles y, en la mayoría de los casos, sin seguir un orden prescrito. Debido a esto, sería una tarea desproporcionada tratar de optimizar de una Técnica de Refrigeración Natural en un cierto clima y para un edifico determinado utilizando directamente una herramienta de simulación, sin disponer previamente de una metodología rápida y simple de prediseño y evaluación. La aproximación conceptual general realizada consiste en analizar el comportamiento de varias Técnicas de Refrigeración Natural -TRN en adelante- de forma que, cuando sea posible: A,- Se aíslen las c 8 ausas y 1ff8 fenómenos responsables del comportamiento de la TRN mediante la formulación de la contribución individual de cada uno de ellos. B,- Se establezcan las relaciones formales entre los distintos comportamientos individuales de forma que se pueda conocer una razonable estimación de su comportamiento conjunto. Todo el proceso de caracterizaicón individual y global se ha realizado bajo una metodología común -que describiremos a continuación--, de forma que a la hora de definir las variables relacionadas con el potencial de refrigeración, se ha hecho de forma análoga para todas las técnicas descritas. Esto es especialmente útil desde el punto de vista del diseñador, ya que conociendo y entendiendo el significado de las definiciones, puede aplicarlo a cualquier técnica de las descritas. Este punto es particularmente interesante, ya que de esta forma el diseñador será capaz de evaluar, no sólo el impacto de una decisión de diseño sobre cualquiera de las TNR, sino que además puede comparar diferentes técnicas para un mismo edifico en una localidad, o únicamente una técnica en un edificio para diferentes localidades. En definitiva, con el fin de promover la implementación de las TRN se pretende desarrollar una metodología de diseño común adaptada al proceso de toma de decisiones, y que permita comparar diferentes opciones en un contexto amplio orientado no solo a arquitectos, sino también a industriales, constructores y responsables de política energética. 6,- FUNDAMENTOS El procedimiento desarrollado admite numerosas variantes particulares en función de la Técnica de Refrigeración Natural que se esté considerando. No obstante, comentaremos en este punto los fundamentos de las metodología de estudio de las Técnicas de Refrigeración Natural consideradas en el ámbito de esta tesis, para proporcionar al lector una visión general del desarrollo de la misma. Estas características que a continuación se presentan pueden encontrarse de forma más detallada en el artículo publicado por Álvarez Rodríguez y Velázquez. Por último, y antes de comenzar su descripción, aclararemos que estos fundamentos son el origen de la metodología seguida en el desarrollo de la presente tesis y que se describe en el siguiente apartado y como tal debe entenderse. Diremos en primer lugar, que el comportamiento de una técnica natural depende en primera aproximación de tres conceptos relacionados: El clima, que proporciona la disponibilidad del sumidero medioambiental en términos de su nivel térmico y su variabilidad en base diaria y a lo largo del año. El edifico, en términos de su demanda de refrigeración, tanto en valores absolutos estacionales como en la distribución en frecuencias horarias y diarias o en términos finalmente de la estructura del perfil de cargas. La técnica de refrigeración natural, cuyo diseño y eficiencia miden la habilidad de usar lo que el clima permite para satisfacer lo que el edifico necesita. La caracterización de los tres conceptos anteriores y de su interacción se define en términos de eficiencias. Para formular dichas eficiencias es necesario distinguir entre dos casos particulares que pueden presentarse, técnicas con acumulación de energía y técnicas sin acumulación de energía, ya que existen ligeras variaciones en la metodología a seguir en ambos casos. A continuación describiremos la metodología general para TRN sin acumulación, posteriormente introduciremos brevemente las TRN con acumulación de energía y finalmente describiremos las diferencias en la metodología general cuando se trata de técnicas con acumulación de energía. Para los sistemas sin acumulación de energía se establece un procedimiento en dos etapas. Suponiendo, a efectos explicativos, que se está considerado un sistema indirecto - con enfriamiento de un fluido intermedio de trabajo, como por ejemplo un estanque de cubierta - el procedimiento comprende las siguientes fases: ETAPA 1: ENFRIAMIENTO DEL EDIFICO Se trata en primer lugar de delimitar el intervalo de la estación de refrigeración durante el cual el edifico demanda refrigeración y la técnica natural tiene un nivel térmico suficiente para satisfacer un aparte o la totalidad de dicha demanda. A la cantidad de energía que la técnica natural es capaz de proporcionar durante dicho intervalo se le denomina Potencial Usable y se define en términos específicos. No obstante, no toda esta energía va a ser utilizada por el edificio puesto que habrá momentos en los cuales habrá un exceso de la potencia de refrigeración producida por el sumidero medioambiental en relación con la demanda de refrigeración que en dicho periodo tiene el edifico analizado. En consecuencia, un parte del frío que se puede producir no puede utilizarse. Para corregir este desequilibrio entre el frío requerido y el frío proporcionado se define el Factor de Utilización que mide el porcentaje del Potencial Usable que es realmente utilizado para combatir la demanda. ETAPA 2: ENFRIAMIENTO DEL FLUIDO DE TRABAJO Se definen 2 niveles térmicos de enfriamiento: Temperatura del sumidero: que es una variable que cualifica el clima concreto en el que se va a realizar la aplicación. Temperatura efectiva medioambiental: que introduce una corrección a la temperatura anterior en función de la accesibilidad física y/o térmica del sumidero. Las Técnicas de Refrigeración Naturales con acumulación utilizan elementos masivos del edifico para almacenar y posteriormente liberar calor, estos elementos masivos pueden formar parte de la estructura resistente o no. La ventaja de los sistemas con acumulación es que permiten retrasar en el tiempo el efecto de la técnica de refrigeración de forma que la demanda de energía del edificio y la oferta del sistema sean más simultáneas. Para los sistemas con acumulación de energía hay que añadir a la metodología expuesta con anterioridad un concepto de eficiencia que cuantifique el calor almacenado por el edifico en comparación con el calor máximo almacenable, esta eficiencia se denomina eficiencia de almacenamiento. Veremos más profundamente la definición cualitativa y cuantitativa de esta eficiencia en el capítulo dedicado a los paneles radiantes de frío, que usan la propia estructura del edifico como elemento de almacenamiento de engría. El procedimiento de diseño desarrollado proporciona instrumentos para el cálculo aproximado de todas las definiciones anteriores y valora cada caso concreto en términos de las mismas. La inspección de lo que se ha obtenido frente a lo que se hubiera podido obtener guía claramente el proceso de toma de decisiones que conduce a la optimización del conjunto. 7,- METODOLOGÍA La metodología general comprende actividades repartida en cuatro tareas diferentes: A,- Caracterización climática, que incluye la selección de estaciones meteorológicas representativas, capitación y depuración de datos climáticos generación de datos climatológicos derivados referidos a los sumideros mediomabientales (tales como temperatura del cielo), identificación de zonas climáticas, generación de datos climáticos y sintéticos, generación de valores integrados del tipo Grados-día, procedimientos de cambio de base, procedimientos de extrapolación climática y geográfica, etc. B,- Demanda energética, con una determinación de cargas punta y demanda energética, identificación de días de diseño y de su curva de cargas, caracterización de las cargas bajo diferentes escenarios, temperaturas de consigna y patrones de uso, normalización de los perfiles de carga, tipificación y estandarización en función del uso del edifico y de su comicidad, etc. C,- Caracterización del comportamiento de las TRN. C,- Acoplamiento con el edifico. Las dos últimas tareas son las que se abordan en la presente tesis y se describirán mas detalladamente a continuación en el caso de TRN basadas en la solicitación del edifico desde su propia estructura y TRN basadas en la solicitación del edifico desde su interior. Con gran generalidad podemos decir que para las Técnicas de Refrigeración Natural basadas en la solicitación del edifico desde su propia estructura-paneles radiantes de frío- las actividades que se 8 han desa 110c rrollado son las siguientes: 1,- Desarrollo de un modelo de referencia, que es un modelo con las mínimas hipótesis, muy detallado y cuya utilidad es comprobar la validez de simplificaciones posteriores. 2,- Desarrollo de modelos simplificados, en los que la simplificación es puramente algorítmica, pudiendo afecta a la formulación, a la resolución o a ambas. Se derivan de hipótesis adicionales sobre el modelo de referencia y se utilizan para la realización de análisis de sensibilidad, estos dan lugar a la siguiente etapa. 3,- Realización de análisis de sensibilidad y estudios paramétricos de las variables de diseño. Estos estudios permiten identificar las variables relevantes de cada técnica y el rango típico de variación de las mismas para un comportamiento aceptable. Estos estudios permiten asimismo la comprensión fenomenológica del comportamiento de cada técnica, el carácter positivo o negativo de las diferentes actuaciones y la influencia de diversas estrategias de operación. Finalmente, proporcionan una base de datos que se utilizará posteriormente para calibrar y corregir los modelos simplificados. 4,- Acoplamiento con el edificio. El acoplamiento con el edificio se obtiene bien a partir de los modelos simplificados, bien a partir de los modelos detallados, implementados en un código detallado de simulación térmica. 5,- Realización de una segunda serie de análisis de sensibilidad específicos en los que se analizan distintas combinaciones de diseño, dimensionado y control para cada técnica y para varias tipologías y usos de edificios. El objetivo de estos estudios es genera una base de datos que permita identificar la medida en la que el edifico utiliza el sumidero medioambiental para disipar calor. Esta medida se materializa en la identificación de las eficiencias y del Factor de Utilización dando lugar a la siguiente y última etapa. 6,- Definición de las eficiencias, de acuerdo con el caso particular que se está estudiando y del denominado Factor de Utilización. Asimismo, y describiendo con gran generalidad las etapas seguidas en el desarrollo de las Técnicas de Refrigeración Natural basadas en la solicitación del edifico desde su interior -ventilación nocturna- podemos aumentar las siguientes: 1,- Utilización de varios modelos de referencia para evaluar la energía almacenada en el interior de un cerramiento de un edifico. Los modelos desarrollados van desde el más idealista - sistema de capacidad aislado pro la cara opuesta a la que se está solicitando - hasta el más real - sistema de conductividad igual a la del cerramiento real como pérdidas por la cara opuesta. 2,- Utilización de los modelos anteriores para evaluar la restitución de la energía previamente almacenada. Este estudio, permite identificar la influencia de las distintas características térmicas en el proceso de descarga energética del componente estructural. Su utilidad radica en que proporciona unas guías de diseño para poder adecuar la descarga de dicho componente a los requerimientos demandados por el edifico. 3,- Evaluación de la energía almacenada en una zona de un edificio sometida a un número de horas de ventilación nocturna en función de la velocidad de entrada del aire, de la inercia total de los cerramientos y de la distribución de la masa total entre los distintos cerramientos que componen la zona. Para llevar a cabo esta tarea es necesario realizar simulaciones numéricas mediante códigos CFD. Esta tarea da lugar a la siguiente. 4,- Definición de la eficiencia de almacenamiento comparando la energía almacenada evaluada en la etapa anterior con la energía máxima almacenada en cada caso. 5,- Definición del Factor de Utilización de una zona, que para esta técnica, representa la fracción de las pérdidas de energía debidas a la ventilación, carga por ventilación, que efectivamente se utilizan para combatir las necesidades de refrigeración, demanda de refrigeración.

Autor: Castillo Talavera Angel.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E. T. S. Ing. Caminos, Canales y Puertos.
Centro de realización: Escuela de Caminos e Instituto Eduardo Torroja.

Resumen: El hormigón ha demostrado poseer una durabilidad adecuada para la mayoría de los usos a los que se ha destinado a lo largo de su historia. La calidad del conjunto, hormigón-acero, se debe principalmente a la estabilidad física y química de las fases que forman la pasta del cemento y del papel de capa protectora que ejerce el hormigón contra el desarrollo de la corrosión de la armadura, siendo ésta corrosión una de las causas más habituales del deterioro de las estructuras de hormigón armado. La presencia de esta patología en las estructuras está llevando a elevados gastos de reparación y mantenimiento, llegando a casos de deterioro muy grave provocando colapsos en estructuras. Por ello es la corrosión de las armaduras la principal preocupación actual de las normativas técnicas, desarrollándose gran cantidad de investigaciones en los últimos diez años relacionadas con el tema, especialmente dentro del estudio de las causas y mecanismos del deterioro. El presente trabajo se enmarca en este contexto, estudiando uno de los factores clave en el desarrollo de la corrosión de la armadura: el agua existente en los poros del hormigón. En primer lugar, se ha establecido que el parámetro crítico a determinar o relacionar con la corrosión es el contenido de agua en el interior del hormigón y no la humedad relativa. Como paso siguiente se ha relacionado el clima exterior con el contenido de agua en el interior para poder predecir la durabilidad de la armadura. Se han caracterizado para ello los diferentes climas de España en función de la variación de los parámetros climáticos más influyentes, como humedad relativa, temperatura y precipitación. Para caracterizar el clima se han utilizado el ábaco psicrométrico y los mapas de iso-comportamiento. España tiene una gran diversidad de climas, que se han clasificado y caracterizado en 11 ambientes distintos con el ábaco psicrométrico y se representaron en mapas de curvas los valores medios históricos de temperatura, humedad relativa, humedad absoluta y precipitación anual media de España. Adicionalmente se ha llevado a cabo un estudio de las propiedades que caracterizan el transporte del agua en el hormigón. La correlación de estos datos ha permitido el estableciendo de algoritmos que ligan el clima con la cantidad de agua en el hormigón y relacionando la cantidad de agua con los valores de resistividad y velocidad de corrosión. Con ello se ha desarrollado una nueva herramienta para la estimación de la vida útil de las estructuras de hormigón armado en lo que respecta al periodo de propagación de la corrosión de las armaduras.

Autor: FRAILE DELGADO MIGUEL JOSÉ.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S.DE ING.DE C.C.Y PUERTOS.
Centro de realización: E.T.S. DE ING. DE C.C. Y PUERTOS.

Resumen: En este trabajo de investigación, que se presenta para optar al grado de Doctor, se trata de recopilar, analizar y estudiar los distintos materiales que se han empleado para la construcción de "castillos" (*) ubicados en el extenso territorio que hoy constituye la Comunidad Autónoma de Castilla y León. El período temporal de referencia, el de máxima prodigalidad de construcción de castillos en España, comprende el Medievo y primer Renacimiento; se excluyen por tanto del estudio las fortificaciones anteriores y posteriores a las épocas citadas. Conocemos extensa bibliografía referente a la historia de los castillos en España, en general, y de Castilla y León en particular, pero no aquella que haga referencia a los materiales utilizados en su construcción, salvo algunas monografías específicas y, eventual y puntualmente, estudios concretos sobre algunas fortalezas concretas. La investigación se ha abordado desde diferentes frentes: la definición de los campos de estudio (destacando la importancia de la geología regional como ámbito natural estratégico de la ubicación de los castillos estudiados y origen de los materiales con los que fueron construidos), el marco histórico (circunstancias en las que se ha forjado su construcción), la caracterización, ubicación, propiedades y comportamiento de los diferentes materiales pétreos (para establecer la clasificación de fortalezas desde un punto de vista litológico y poder cotejar el uso dado a la piedra con sus propiedades, fundamentalmente la dureza y la capacidad de labra de la misma). Respecto a los castillos realizados con materiales no pétreos, primeramente se han identificado las diferentes tipologías y las características y propiedades fundamentales de los materiales, identificando igualmente la posible procedencia de los mismos. Mediante la bibliografía y la cartografía geológica se han reconocido fortalezas realizadas con diferentes materiales, lo que se procedió a comprobar mediante visitas de campo. Se han estudiado de forma más concreta unas 40 defensas tomando muestras tanto de las propias fortificaciones, como de los posibles lugares de procedencia del material, realizando estudios petrográficos de las mismas. Las muestras tomadas de las fábricas han sido respetuosas. El estudio de las muestras, lámina delgada al microscopio y los análisis de carbonatos, ha permitido la caracterización mineralógica, petrográfica y estratigráfica de materiales estudiados (Anejos 1 y 2). Así mismo se han efectuado, sobre muestras de maderas, algunos análisis complementarios de coníferas y de datación mediante Carbono-14 (anejos 3 y 4) para constatar el período de construcción de dos fortalezas singulares, Gormaz y Berlanga de Duero. Se han estimado los volúmenes de materiales utilizados en los castillos objeto de atención monográfica en esta tesis con detalle, y también de otras fortificaciones y amurallamientos relevantes.

Autor: GURUTZEAGA ZUBILLAGA MIKEL.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: SALA SEMINARI DEL CIMNE.
Centro de realización: EDIFICI C1 Campus NORD.

Resumen: La entrada en vigor de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-99) en el estado español ha dado lugar a cambios significativos en el diseño de piezas sometidas a esfuerzo cortante. En concreto, algunos elementos bidimensionales tales como losas, muros o cajones para diques, muelles o pasos subterráneos, sin armadura a cortante que podían resistir las cargas de diseño con la Instrucción EH-91 necesitan ahora una cierta cantidad de armadura a cortante para resistir la misma carga. Asimismo, la Instrucción EHE parece estar dirigida principalmente a elementos de hormigón estructural tipo viga extendiéndose directamente su aplicación a elementos tipo losa cuando estas trabajan unidireccionalmente, aspecto éste que también en la Instrucción EH-91 era distinto. Esta situación genera una incerteza en cuanto al comportamiento y resistencia a esfuerzo cortante de estos elementos y da lugar a una complicación constructora y a un encarecimiento posiblemente innecesario de la estructura. Si no se han detectado roturas por falta de armadura de cortante, cabe preguntarse si no existiría algún mecanismo resistente adicional que incrementa la resistencia a esfuerzo cortante de las losas respecto de la de vigas, aun trabajando unidireccionalmente. Por esta razón, se han realizado en el Laboratorio de Tecnología de Estructuras del Departamento de Ingeniería de la Construcción de la Universidad Politécnica de Cataluña dos campañas experimentales para estudiar el comportamiento a esfuerzo cortante de losas macizas unidireccionales de hormigón armado sin armadura de cortante, comparando su resistencia por unidad de anchura con la de vigas con la misma cuantía de armadura longitudinal. Las expresiones propuestas en las últimas normativas vigentes para el cálculo del estado límite último de resistencia a esfuerzo cortante de vigas y losas, trabajando unidireccionalmente, se basan principalmente en ecuaciones empíricas basadas en ensayos sobre vigas de hormigón armado. Recientemente también se están aplicando formulaciones obtenidas analíticamente mediante modelos que consideran los conocidos cinco mecanismos de transferencia del esfuerzo cortante una vez fisurado el elemento: cortante en cabeza comprimida, cortante-fricción, efecto pasador, efecto arco y el cortante transferido perpendicularmente a través de la fisura. En el caso de esta investigación, se preveía un diferente comportamiento de las losas unidireccionales en alguno de los mecanismos ya considerados pero también un nuevo mecanismo resistente tridimensional generado por la inclinación transversal de las bielas. Ello generaría tanto un posible estado multiaxial de compresiones en la zona comprimida, lo que proporcionaría una mayor resistencia a compresión del hormigón, como un posible aumento de la superficie de rotura y por tanto de la fricción. Ambos efectos producirían un aumento de la resistencia a esfuerzo cortante de la losa respecto a la viga. El principal objetivo de la tesis doctoral ha sido clarificar, mediante ensayos y modelos analíticos no lineales, los mecanismos de resistencia a cortante en losas de hormigón armado unidireccionales sin armadura a cortante. Otros objetivos planteados han sido estudiar el efecto de los diversos parámetros de diseño de las losas, entre los que destaca la separación de armadura longitudinal, y verificar la utilización de la actual Instrucción EHE para este tipo de losas. Los modelos analíticos no-lineales realizados han sido un modelo tridimensional de EF mediante Abaqus y otro modelo basado en un programa de cálculo no-lineal de secciones desarrollado por J.Bairán en el mismo departamento. Finalmente se propone una modificación de la expresión de la resistencia a esfuerzo cortante de la Instrucción EHE incluyendo un factor amplificador para losas unidireccionales que es función de la relación entre separación de armaduras longitudinales y canto útil.

Autor: CARREÑO TIBADUIZA MARTHA LILIANA.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: AULA 001, EDIFICI D-2.
Centro de realización: EDIFICI D2 205 Campus NORD.

Autor: MORENO GONZALEZ ROSANGEL.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: Aula C1002.
Centro de realización: EDIFICI D2 205 Campus NORD.

Autor: TOVAR LARRUCEA JOSÉ.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA.
Centro de realización: ARQUITECTURA.

Resumen: Se trata de conocer las razones por las que este tipo de redes han tenido tan poca difusión en nuestro país, partiendo del estudio de su funcionamiento. Se estudian también las diversas aplicaciones de las redes, actuales y posibles futuras, siempre desde el punto de vista del ahorro de la energía, del uso de las energías renovables y residuales, con referencia también a los defectos de la actual normativa sobre aislamiento térmicos en conducciones de calor.

Autor: DE LA CRUZ MORALES CLAUDIA JENNY.
Año: 2006.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: edifici c-1, aula 002-CAMPUS NORD.
Centro de realización: C2 Àrea Acadèmica NORD.

Resumen: Aunque el hormigón autocompactable es un material que se está utilizando de manera creciente en los últimos años, su uso es por ahora limitado en la mayoría de los casos, para estructuras de alta resistencia que implican altos costes de fabricación. Con la idea de suplir las dos limitaciones señaladas, además de buscar la disminución de tiempos de ejecución, menores exigencias de mano de obra calificada, reducción del ruido y mejora en el ambiente de trabajo, se desarrolla una metodología que permite la fabricación de hormigones autocompactables de resistencia media-baja (HAC-RMs), aumentando su productividad y por ende su aplicabilidad en obras civiles. De ahí que el objetivo principal de este trabajo sea el desarrollo de hormigones autocompactables de resistencia media-baja para aplicaciones estructurales. Para ello, y en primer lugar, se ha realizado una revisión extensa del estado actual del conocimiento en cuanto a la caracterización y aplicación de los hormigones autocompactables en la construcción a nivel mundial. Después de establecer criterios de diseño para los HAC-RMs con resistencia característica entre 30 y 45 MPa, se ha realizado un estudio en estado fresco para garantizar la fluidez y cohesión de los hormigones diseñados sin el uso de Agentes Modificadores de la Viscosidad (AMVs)-en algunos casos- o sin el uso de adiciones minerales (en otros). Con una adecuada selección de los materiales componentes, optimizando el empleo de las arenas, se pueden conseguir HACs con contenidos de cemento por debajo de los 400 kg/m3, para reducir costes. También se han realizado varias campañas experimentales sobre varios tipos de hormigón, tanto para hormigón convencional (HC) como para HAC-RMs. En una de estas campañas se determinó el valor del módulo de elasticidad hasta los 90 días y la evolución de la resistencia a la compresión hasta los 180 días. Con el objeto de conocer las propiedades de adherencia de este nuevo tipo de hormigones, se fabricaron vigas de hormigón convencional y autocompactable, implementando las dos instrucciones EH-82 y UNE 36-740-98. Los resultados han sido comparados con la Instrucción EHE y campañas experimentales anteriores. Sobre dos de los mejores hormigones autocompactables (mejor desempeño en estado fresco y endurecido) se realizó la determinación de la retracción hasta los 42 días y la determinación de la evolución del coeficiente de fluencia hasta los 90 días. Cuyos resultados parecen indicar que la Instrucción EHE para hormigones convencionales es aplicable a hormigones autocompactables de igual resistencia mecánica y condiciones ambientales similares. Para tener una idea más precisa de las propiedades en estado fresco y endurecido del HAC-RM y verificar la efectividad de estos hormigones, se realizaron varias aplicaciones estructurales (vigas y pilas) a escalas casi reales; evaluando la resistencia a la compresión, tracción indirecta, uniformidad de la distribución de áridos y evolución de resistencia en testigos. Con el trabajo experimental desarrollado en esta investigación, queda demostrado que los HAC-RMs tienen un futuro prometedor en la construcción y que además de sus facilidades de fabricación y caracterización, sus costes son altamente compensados con la disminución de los plazos de ejecución y mejoras en el ambiente de trabajo.

Autor: LÓPEZ QUIJADA LUIS.
Año: 2006.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: ESCUELA DE INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS.
Centro de realización: ESCUELA DE INGENIEROS DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Esta Tesis analiza y desarrolla una pantalla contra la caída de rocas. El trabajo se realiza a partir de ensayos de laboratorio simulados para llegar al diseño de pantalla. Las aportaciones principales de la Tesis se refieren a una metodología de diseño integral desde la concepción del sistema hasta la puesta en obra.