Tesis (Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno)

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Evaluation of seismic Vulnerability and Strengthening of heritage Buildings. Case Study: The Giralda of Seville
(2024-07-12) Romero Sánchez, Emilio; Morales Esteban, Antonio; Navarro Casas, Jaime; Universidad de Sevilla. Departamento de Construcciones Arquitectónicas I (ETSA); Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
The preservation of the cultural heritage is a current and challenging issue for the sustainable development of countries. In the case of the European Union (EU), this is an important challenge due to its richness and diversity. Therefore, regional and local authorities of the EU member states are committed to safeguarding and enhancing Europe’s cultural heritage through policies and programmes. Historically, the world´s cultural heritage has been seriously damaged by natural disasters. Due to that, the evaluation of the impact that natural disasters can have on that has been emphasized. In case of an earthquake, it is crucial to increase the resistance of these buildings and to minimize the time and cost of its subsequent recovery. The cultural heritage has a great impact in the identity, the economic growth and the cultural development in our cities. This is the case of Seville, where the cultural heritage has a great relevance. The Giralda tower of the Cathedral of Seville is its most representative building and its identity symbol. It has been declared as a Word Heritage Site by UNESCO due to its patrimonial value. The Giralda was constructed in 1384 as the Minaret of the major mosque of Seville. However, it has undergone different construction phases over time. One of the most relevant modifications was de addition of the Renaissance belfry designed by the architect Hernán Ruíz. In addition, it has suffered the effect of several historical earthquakes. This thesis aims to enhance the resilience of cultural heritage through by analysing the seismic behaviour of heritage buildings and their subsequent reinforcement. To achieve this goal, the study focuses on assessing the seismic vulnerability of the Giralda of Seville. The failure mechanisms and potential damage that the building could suffer in the event of an earthquake have been identified. Notably, the novelty of the proposal lies in conducting an accurate analysis that simultaneously considers the type of soil, the foundation and the structure. Furthermore, it should be noted that some seismic retrofitting solutions have been assessed. These can then be integrated into the future building’s conservation activities. To do so, first, the historical settlements of the tower has been assessed. A detailed characterisation of the foundation and its geotechnical model has been carried out. Both 2D and 3D Finite Elements Model (FEM) has been developed to analyse the settlements, considering the different construction phases, the loads, the time of execution and consolidation between phases. Therefore, the author has found that the tilt to the south-east direction has possibly been caused by the thicker, soft strata under this corner, resulting in differential settlement in this direction. Next, an accurate 3D FEM of the structure has been performed. In this context, a calibration and sensitivity analysis process have been applied to update the numerical model. Nonlinear static and dynamic analyses have been conducted to assess the seismic behaviour of the tower. The seismic safety of the tower has been evaluated based on these results. Real ground motions have been selected for different return periods to perform the dynamic analyses. Subsequently, a comprehensive evaluation of the soil, the foundation and the structure has been carried out to develop a complex 3D FEM. Numerical result highlighted the significant impact of soil on the bell tower seismic behaviour, amplifying the acceleration and its damage at the upper bodies. Finally, several strengthening methods have been numerically analysed, comparing them with in-situ cyclic laboratory test results. The updated mechanical parameters of the materials have been obtained, considering the retrofitting techniques. Then, these parameters can be applied to the numerical model of the tower.
Eficiencia e innovación en estructuras prefabricadas de hormigón: propuesta de nueva unión y dimensionamiento con redes neuronales artificiales
(2024-04-29) Navarro Rubio, Jorge; Gil Martí, Miguel Ángel; Pineda Palomo, Paloma; Venkataramana, Katta; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Las estructuras constituidas por elementos prefabricados de hormigón armado o pretensado tienen una amplia utilización en nuestros días. Sin embargo, a pesar de su constante crecimiento, aún queda un notable campo de desarrollo. El comportamiento de la estructura depende fundamentalmente del comportamiento de las uniones entre los elementos prefabricados y el desarrollo de estas aún tiene campo de investigación por delante, sobre todo cuando las uniones no son articuladas y se pretende que transmitan momentos, buscando mayor eficiencia frente a acciones horizontales. En esta tesis se propone una nueva unión seca viga pilar entre elementos prefabricados de hormigón. Esta unión se analiza desde distintos niveles: (I) como elemento estructural independiente, comparándola con la monolítica ejecutada in situ; (II) Integrada en un sistema estructural completo aplicado a un caso de estudio de un edificio en el sur de Europa y (III) se genera un procedimiento mediante el uso de redes neuronales artificiales para el diseño y dimensionado de la unión. Como elemento estructural independiente se generan simulaciones utilizando métodos numéricos, se evalúa el comportamiento de la unión propuesta frente a acciones verticales y horizontales. Asimismo, se realiza un análisis modal del comportamiento de la unión. Ambos análisis se comparan con su equivalente ejecutada in situ. Los resultados indican que la unión podría ser utilizada en estructuras convencionales porticadas cumpliendo las prescripciones del Eurocódigo. El análisis se completa con la incorporación de la unión a un caso de estudio concreto de un edificio tipo de 7 plantas de altura, y se compara con el mismo edificio ejecutado con una estructura tradicional in situ. Se obtienen reducciones del plazo de ejecución de hasta el 60% al utilizar la nueva unión. Se analizan también escenarios de reutilización, en los que la reutilización de la estructura prefabricada reduce el coste económico amulado en más de un 10%, haciendo más ventajosa esta opción frente a la tradicional. El uso de redes neuronales artificiales (ANNs) para el diseño eficiente de elementos estructurales es un campo de investigación abierto en el que se han logrado recientemente avances significativos. En esta tesis, se ha desarrollado un procedimiento basado en redes neuronales artificiales para predecir las tensiones y deformaciones máximas en los elementos de la unión. En la arquitectura de las ANNs se utiliza un perceptrón multicapa combinado con un algoritmo de retropropagación o backpropagation y se aplica como función de activación la tangente hiperbólica. En el diseño y fase de aprendizaje se han utilizado 22 modelos numéricos que proporcionan un total de más 2 millones de datos. En la fase de validación posterior se utilizaron 10 modelos, que suponen un dataset de 1,2 millones. Los resultados obtenidos muestran la viabilidad del procedimiento seguido. Si comparamos las tensiones que las ANNs predicen con las obtenidas en los análisis FEM, la diferencia máxima es 9,16% mientras que la diferencia media se mantiene en todos los casos por debajo del 8,36%. Estos valores máximos se dan cuando la tensión en el hormigón está próxima a su máximo. Si la tensión del hormigón se sitúa por debajo de Fck/1.5, el error medio se sitúa por debajo del 5%. Esos resultados validan su uso como herramienta de diseño estructural. La principal ventaja de las ANNs propuestas es que pueden adaptarse fácil y eficazmente a diferentes parámetros de conexión o se puede aplicar a distintas uniones siguiendo el mismo procedimiento utilizado en esta tesis. Además, su uso podría aplicarse tanto en el diseño de la nueva unión de hormigón prefabricado como con una ejecutada in situ. Los resultados de esta investigación podrían contribuir a la implementación de los elementos prefabricados en edificios residenciales y el uso de redes neuronales artificiales para el diseño y cálculo de elementos estructurales.
Método numérico de generación sintética de flujo turbulento de capa límite atmosférica en cálculos CFD con modelos de turbulencia tipo LES
(2023-03-04) Navarro García, Francisco Javier; Terrés Nícoli, José María; Vázquez Carretero, Narciso Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
La edificación en altura en la actualidad está viviendo profundos y acelerados cambios que afectan no sólo a la altura máxima alcanzada sino a su propia configuración formal con edificaciones cada vez más esbeltas y geometrías más complejas. En los últimos 50 años el número de edificaciones en altura ha experimentado un crecimiento exponencial duplicando su altura máxima alcanzada y pasando de sencillas geometrías simples a modo de prismas rectos a complejas configuraciones con torsiones, alabeos e inclinaciones. Por otra parte el análisis aerodinámico y aeroelástico a partir de modelos numérico tipo CFD (Computer Fluids Dynamics), implantado ya hace años en campos como el de la ingeniería aeronáutica, automovilística e industrial, permite ahora abordar su implantación en el campo de la edificación en altura gracias al desarrollo de nuevos modelos numéricos de turbulencia y el crecimiento exponencial de la capacidad de cálculo. Este tipo de herramientas, respecto a los tradicionales laboratorios de túneles de viento, mejoran la capacidad de análisis permitiendo entre otros y a menor coste; analizar mayor número de variables fluidodinámicas, obtener resultados en cualquier punto del dominio de simulación y en cualquier instante de tiempo, mayor flexibilidad frente a eventuales modificaciones del modelo e integrar cálculos multifísicos. Aerodinámica y aeroelasticidad han sido campos de conocimiento tradicionalmente propios de la ingeniería aeronáutica, donde tienen especial relevancia en la estabilidad y respuesta estructural de aeronaves. Con posterioridad, y basados en técnicas relacionados con ensayos de modelos a escala en túnel de viento, la ingeniería civil y la edificación en altura incorporan la aerodinámica y aeroelasticidad en el diseño de este tipo de construcciones. La evolución que en los últimos años ha vivido la edificación en altura y los nuevos retos que esta plantea, obligan hoy al arquitecto a incorporar nuevos y actualizados conocimientos y herramientas relacionados con el comportamiento aerodinámico y aeroelástico de esta tipología edificatoria, que le ayuden a abordar con seguridad y rigor el proyecto desde sus fases más conceptuales. El análisis aerodinámico a partir de modelos numéricos tipo CFD, ya implantado en la ingeniería aeronáutica, automovilística e industrial todavía no ha terminado de implantarse en el ámbito de la ingeniería civil ni la edificación en altura. El presente trabajo aborda el análisis aerodinámico de la edificación en altura a partir de modelos numéricos basados en cálculos tipo CFD, avanzando en el desarrollo de aplicaciones que permitan incorporar este tipo de herramientas en los procesos de análisis y diseño de esta tipología edificatoria. El presente trabajo avanza en el análisis aerodinámico de la edificación en altura presentando un método numérico de generación de flujo turbulento y aleatorio de capa límite atmosférica no homogéneo y anisotrópico con correlación espacial y temporal en el campo de la dinámica de fluidos computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD) para modelos de turbulencia tipo LES (Large Eddy Simulation) comprobando su validez para la obtención de coeficientes medios de presión en edificaciones en altura.
Traza, geometría y estructura de la iglesia de Santa Ana de Sevilla
(2023-05-03) Aguilar Valseca, Jaime; Compán Cardiel, Víctor Jesús; Sánchez Sánchez, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Los años que siguieron a la conquista de la Ciudad de Sevilla fueron convulsos y complejos a nivel social, religioso y cultural. Atendiendo a los aspectos técnicos que se venían desarrollando en el resto de Europa don el Gótico estaba alcanzando su mayor desarrollo en cuanto a formas y técnicas constructivas, en Sevilla se comenzaba a construir la primera Iglesia cristiana más allá de sus murallas. Ésta aún presentaba un carácter tosco y rudimentario, y con influencia de los que se venía haciendo en la Ciudad de Córdoba, recientemente conquistada. Los maestros de obra provenientes de la Escuela Burgalesa, que estaban aún poco cualificados técnicamente, compartieron los trabajos con los alarifes musulmanes que habían demostrado su valía arquitectónica en todo el legado de edificios que nos dejaban para la Ciudad. Más bien, serían los primeros los que los compartieran con los segundos. Sin saber a ciencia cierta qué normas o tratados se tomaron de referencia, lo cierto y verdad es que se pueden encontrar relaciones de semejanza y proporción en el trazado de la planta de la Iglesia y que, al erigir el cuerpo de bóvedas, dichas relaciones se tradujeron en un trazado de arcos que respondía a un conocimiento previo de lo que se hacía. A estos aspectos técnicos aún poco desarrollados, se le une una cierta estrategia de implantación de la iglesia. Su ubicación en la plaza, donde tenía libre disposición, se llevó a cabo de tal manera que se cubrían las necesidades defensivas que requería la Ciudad recién conquistada, ya que aún se producían continuos ataques de la población musulmana con la intención de recuperarla. El resultado de las reglas aplicadas fue un cuerpo de bóvedas desarrollado por imposición, en las que se generaba cierto pliegue en el arranque de los nervios. Este sistema de geometría por imposición y el arranque de nervios en lo que posteriormente conoceremos como “cul de lampe”3, condicionaría el comportamiento estructural de las mismas. Será la relación entre los aspectos socioculturales, religiosos, constructivos y estructurales del conjunto los que se aborden en el presente trabajo. De cómo una situación concreta en la ciudad condiciona el emplazamiento del edificio y el trazado de un determinado tipo de bóvedas, que mejoraría su comportamiento estructural. Se adopta por tanto una metodología de definición de geometrías complejas para su posterior análisis por el Método de los Elementos Finitos con la caracterización de materiales más adecuada para analizar su comportamiento.
Utilización de NFU en obras de geotecnia & rehabilitación: neumático fuera de uso
(2023-06-19) Anguita García, María; Jaramillo-Morilla, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
El neumático fuera de uso, en adelante NFU, constituye el material de partida para esta investigación debido a las dificultades que presenta para su reutilización en el sector automovilístico. Este enfoque pretende contribuir a las iniciativas encaminadas a favorecer la incursión de materiales reciclados en el sector de la construcción como indicador de sostenibilidad. Por lo que la siguiente investigación presenta en primer lugar un protocolo basado en la caracterización de un rango detallado de partículas y en segundo lugar, la evaluación de posibles usos y prescripciones técnicas para diferentes aplicaciones geotécnicas. Para la caracterización del material se han llevado a cabo varios ensayos para determinar las propiedades mecánicas y físicas de un rango de partículas menor que 12 mm, las cuales se han mezclado entre ellas en diferente proporción. Las pruebas evaluadas determinaron la densidad y peso específico, energía de compactación, compresibilidad, tensión de corte y deformación de cada muestra. Como primera conclusión se determinó que el granulado de neumático presenta un gran potencial para su empleo en obras de geotecnia al observarse un ángulo de cohesión entre 18,27 a 21,97 grados y una cohesión en un amplio rango entre 11,74 y 15,77 kPa. En base a los parámetros resistentes del NFU obtenidos se estudian distintas hipótesis teóricas de aplicación a partir de la evaluación de las muestras S5: 90% 2,0-7,0 mm + 10% 0,6-2,0 mm y S6: 50% 2,0-7,0 mm + 50% 0,6- 2,0 mm, como rellenos localizados en el trasdós de muros de contención, rellenos en terraplenes sobre terrenos de baja capacidad portante y colocación bajo explanadas para la creación de firmes y pavimentos. Como posibles aplicaciones de campo, se estudia la implementación en el trasdós de una sección del recinto amurallado de Utrera –Sevilla-con el fin de determinar el ancho mínimo de relleno de NFU necesario para disminuir los empujes sobre la muralla. Otro caso de estudio está constituido por el perfil de la ladera donde se encuentra la Urbanización Cármenes del Mar (Granada), con el objetivo de reducir los procesos de deslizamiento desde la zona superior de la misma, sustituyendo parte del relleno existente para la construcción escalonada del conjunto residencial por NFU. La novedad que plantea esta investigación, se centra en el análisis específico de una serie de granulometrías y mezclas de las mismas, de material cohesivo, para caracterizar en laboratorio, obteniendo así parámetros geotécnicos a partir de los valores característicos, llevando a cabo correlaciones de los datos obtenidos en el laboratorio a aplicaciones en campo, de acuerdo con las especificaciones del Código Técnico Español (CTE-DBSE- C) y del Eurocódigo (EC7-1). Los resultados obtenidos permiten concluir la idoneidad de uso de este material reciclado en dichas aplicaciones, ya que se mejora la estabilidad global del conjunto siempre que se consideren ciertas premisas en la puesta en obra del material. Además, el empleo del granulado de neumático permite reducir el consumo de materias primas como el árido convencional, además de otros subproductos como el cemento o el hormigón, ya que se reducen las tensiones sobre los elementos de contención optimizándose las secciones y contribuyendo con todo ello al modelo de economía circular.
Sensores de bajo coste para el diagnóstico estructural de edificios históricos con muros de fábrica convencional
(2023-02-15) Serrano Chacón, Álvaro Rubén; Jaramillo-Morilla, Antonio; Mascort-Albea, Emilio J.; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
En la mayoría de las ciudades todavía quedan en pie edificaciones cuya construcción se remonta a varios siglos atrás. Estas edificaciones están constituidas por fábrica de piedra, ladrillo o tapia y, por lo general, no se siguió ningún código estructural para el diseño. Diversos eventos, ya sean de origen natural o ligados a la acción del hombre, pueden originar lesiones en las mismas. El conocimiento del estado de daño es clave para el diseño de una intervención adecuada. Una de las vías más empleadas para el diagnóstico estructural se basa en la ejecución periódica (o continua) de ensayos de vibración ambiental y el análisis modal operacional (OMA), identificando así variaciones en las propiedades dinámicas de la estructura. Este procedimiento supone un elevado desembolso económico, tanto por la necesidad de acelerógrafos de alta precisión como por la compra de licencias de software comercial para aplicar los métodos de OMA. En este contexto, esta tesis doctoral presenta una alternativa para reducir el coste de la caracterización dinámica de edificaciones históricas de fábrica. Por un lado, se trabaja en los equipos de medida, desarrollándose hasta cuatro prototipos de acelerógrafos distintos. La economía se consigue con el uso de acelerómetros MEMS, los cuales se acoplan por cable a una Raspberry Pi 3 (Modelo B). Por otro lado, se trata la parte del procesado de las series temporales, lo cual conduce a la implementación de un método de OMA en el dominio de la frecuencia (FDD) en un lenguaje de programación de código abierto como es Python. Adicionalmente, esta tesis doctoral propone un protocolo para obtener un diagnóstico estructural periódico de la tipología constructiva objeto de esta investigación, el cual se ha designado con las siglas ITEHBA. La verificación del adecuado funcionamiento de los prototipos de acelerógrafos se ha realizado a través de cinco campañas experimentales: la primera en uno de los lienzos de la Muralla de la Macarena de Sevilla y las restantes sobre el edificio de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla. En todas las campañas también se tomaron datos con una unidad GMS Plus6-73 para tener una referencia. La misma metodología se usó en la validación de un prototipo de acelerógrafo diseñado por el Departamento de Ingeniería Electrónica (DIE) de la Universidad de Sevilla. Precisamente, este último prototipo fue el usado para la caracterización dinámica de dos torres defensivas medievales: la Torre Blanca de la Muralla de la Macarena de Sevilla y la Torre del Homenaje del Castillo de Utrera. Esta investigación revela que la detección de las frecuencias naturales de edificaciones es posible con un presupuesto reducido (los prototipos tienen un coste inferior a 210 €). En la etapa de validación, el máximo error relativo en la identificación de este parámetro modal con los prototipos diseñados en esta tesis doctoral fue inferior al 5.5 %. En lo relativo a las edificaciones históricas de fábrica, el prototipo del DIE permitió identificar las frecuencias naturales con un excelente grado de aproximación (máximo error relativo del 3.43 % en la Torre Blanca e inferior al 1 % en la Torre del Homenaje). Por su parte, el método FDD desarrollado Python proporcionó resultados prácticamente idénticos al software comercial. Finalmente, la aplicación del protocolo ITEHBA a los dos casos de estudio demostró la utilidad del protocolo para un rápido diagnóstico estructural de edificaciones históricas con muros de carga de fábrica convencional.
Diseño paramétrico y fabricación digital de estructuras desplegables de aspas con patrón cuadrangular. El método del elipsoide
(2023-01-12) Ramos Jaime, Cristina; Sánchez Sánchez, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Esta tesis recoge una colección de herramientas para el diseño paramétrico y fabricación digital de entramados desplegables formados por cadenas de aspas dispuestas en dos direcciones y barras rectas. Los scripts se desarrollan utilizando una plataforma de programación visual con bloques de código predefinidos, de fácil acceso, de uso intuitivo, y común en el ámbito de la Arquitectura: ‘Rhinoceros’ + ‘Grasshopper’. Se establece el Método del Elipsoide, un método gráfico por aproximación geométrica en base a algoritmos tipo binary-search, de rápida ejecución y lo suficientemente exacto, que permite transformar superficies genéricas cónicas; de traslación; de revolución; y regladas alabeadas, en entramados desplegables que cumplen con la condición de compactación máxima, que no presentan acodalamiento, y que son autobloqueables en su posición desplegada final. Las herramientas digitales creadas para la definición de las mallas son sencillas de utilizar. El usuario únicamente necesita definir los elementos geométricos base según el tipo de superficie (punto y curva; dos curvas; eje y curva; plano director y dos curvas) y seleccionar la dirección de los ejes (paralelos; perpendiculares; o radiales), la altura de la malla, y el número de módulos en cada dirección, para conseguir, de forma automática, un entramado alámbrico desplegable funcional. Se crean dos versiones del método: El método general, que permite construir entramados desplegables basados en cualquier tipo de cadenas de aspas, ya sean de ejes paralelos, perpendiculares o radiales; controlar el error máximo entre las longitudes de las medias aspas que acometen a un mismo par de nudos extremos; y ofrece un tiempo de computación medio-bajo. Y el método simplificado, que permite únicamente construir entramados desplegables basados en cadenas de aspas de ejes paralelos; controlar el error máximo de tangencia entre elipsoides; y ofrece un proceso constructivo más sencillo y un tiempo de computación considerablemente más bajo. Además de los scripts desarrollados para la construcción de cadenas y mallas alámbricas desplegables, esta tesis contiene una serie de herramientas de comprobación: a compactación máxima, a acodalamiento, y a colisión entre barras, que generan un diagrama de color para comprobación visual, y una tabla de valores numéricos; así como un script para transformar la malla alámbrica en un modelo 3D, que permite generar, de forma automatizada, los archivos de fabricación digital para impresión 3D de los nudos y corte por control numérico de las barras.
Caracterización de materiales reciclados: parámetros geotécnicos del granulado de neumático fuera de uso (NFU's)
(2022-03-04) Contreras Marín, Elizabeth; Jaramillo-Morilla, Antonio; Alonso Guzmán, Elia Mercedes; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
La siguiente investigación presenta un protocolo basado en la caracterización de un rango detallado de y sus posibles usos en aplicaciones geotécnicas. Este enfoque pretende aportar una solución al problema del exceso de almacenamiento de esta granulometría en las plantas de tratamiento. Con ello se pretende contribuir a las iniciativas encaminadas a favorecer la incursión de materiales reciclados en la sostenibilidad del sector de la construcción. Este trabajo presenta los resultados del estudio experimental para la caracterización de las principales propiedades del granulado de NFU´s. Se han preparado varias muestras en el laboratorio y se han realizado diversos ensayos para cuantificar sus propiedades geotécnicas. En primer lugar, se ilustran y discuten los ensayos realizados. En segundo lugar, se han obtenido los valores característicos de las combinaciones propuestas mediante métodos estadísticos, realizando así un modelo de comportamiento a partir de sus parámetros geotécnicos. Finalmente, se discute su implementación en dos casos prácticos: utilizando el granulado de NFU´s como capa de terraplén para transmitir cargas en zona con problemas de deslizamientos, y su uso como relleno ligero en la parte posterior de un muro de contención en voladizo. La novedad que plantea esta investigación, se centra en el análisis específico de una serie de granulometrías y mezclas de las mismas, de material no cohesivo, para caracterizar en laboratorio, obteniendo así parámetros geotécnicos a partir de los valores característicos, llevando a cabo correlaciones de los datos obtenidos en el laboratorio a aplicaciones en campo, de acuerdo con las especificaciones del Código Técnico Español (CTE-DB-SE-C) y del Eurocódigo (EC7-1). Palabras claves: valores característicos de los granulados de NFU´s, influencia del tamaño de partícula, correlación entre propiedades y las aplicaciones geotécnicas de los NFU´s.
Iberia Seismic Risk Revisited the Sacred & Profane Lessons on Loss Estimation
(2022-02-04) Fazendeiro-Sá, Luis; Morales Esteban, Antonio; Durand Neyra, Percy; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
The seismicity of the southwestern Iberian Peninsula is moderate but large events with long return periods can occur. This time span exceeds the life of several generations, creating a population unacquainted with seismic hazards. In fact, in the past, many Iberian cities have been severely damaged by earthquakes. Most earthquake-related losses are worsened by soil amplification phenomena. These mechanisms are frequently inferred from empirical formulas. These procedures are based on the average shear-wave velocity at 30 m depth - Vs30 - as a proxy for amplification phenomena. In this research, this relationship was further analysed. The 1531 Lisbon earthquake was revisited in this framework. Using the macroseismicity methodology, the 16th Century building stock has been characterised, by assigning the macro seismic vulnerability indexes and the buildings’ vulnerability curves. This procedure can be used in present conditions as a real-time tool for different scenarios. For that purpose, an Earthquake Loss Estimation software called SIRCO was built using the aforementioned algorithm procedure. In this framework, and for the city of Seville, a scenario using the Maximum Credible Earthquake (MCE) was modelled in accordance with the potential seismogenic sources for Western Andalusia. The assessment, using a deterministic seismic hazard assessment approach, demonstrated that there is a credible scenario in which a large earthquake could seriously affect Seville causing outstanding damage in buildings with important numbers of injured and dead people. Serious reasoning and analysis of these conclusions demand that Seville’s local Authorities should thoroughly consider creating and enforcing a Local Emergency Plan to truly deal with this existing, but “hidden”, risk.
Seismic vulnerability assessment of reinforced concrete buildings. Analysis of primary schools’ buildings of the southwestern Iberian Peninsula
(2021-11-05) Requena García de la Cruz, María Victoria; Morales Esteban, Antonio; Durand Neyra, Percy; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Among existing natural disasters, earthquakes have historically caused the most outstanding damage and human losses. The destructive impact of an earthquake depends on its magnitude, and the vulnerability and the resilience of the population. Therefore, in order to minimise its consequences, prevention and resilience should be improved. In fact, the minimisation of the geological and geotechnical risks associated with natural disasters has become one of the main challenges of European and national policies, especially after the damage caused by recent earthquakes in Europe. Rigorous seismic vulnerability analyses to enhance the behaviour of buildings can help to reduce the seismic damage, the human losses and the economic impact due to future seismic events This thesis addresses this challenge by establishing two main objectives: i) to assess the seismic vulnerability of RC buildings focusing on primary school buildings located in the southwestern Iberian Peninsula, particularly the Algarve-Huelva region; and ii) to develop specific seismic retrofitting methods for the schools to improve their seismic behaviour and to reduce their expected seismic damage. It has focused on the study of RC primary school buildings in southwestern Spain due to their vulnerability: i) a major part of them was constructed with RC structures prior to restrictive seismic codes (i.e., aseismic design, low-quality structural materials, reinforcement ratios, among others); ii) the considerable seismic hazard of the area, characterised by far away earthquakes of a long-return period and large-very large magnitude; iii) the low/adult child ratio and the post-traumatic stress and depressive disorders that children can suffer from after surviving an earthquake. To do so, first, the seismic hazard of the Algarve-Huelva area has been analysed. This study has revealed considerable differences in the seismic codes of Spain and Portugal, particularly in the definition of the response spectra. Then, the characterisation of the primary school buildings located in Huelva has been carried out, which has not been performed to date. Later, the seismic performance of the buildings has been assessed by means of the performance-based method. The capacity of the structures has been obtained through nonlinear static analyses. The seismic safety has been analysed by means of two procedures: i) obtaining the local damage following the European seismic code procedure; and ii) defining the global damage by means of fragility curves. According to the results, a major part of them were built with an RC system and do not comply with the seismic safety requirements, being seismically vulnerable. In order to enhance the seismic performance of the buildings, several seismic retrofitting strategies have been assessed. They have been selected according to the analysis of the state of the art. An index-based method has been proposed to select the most suitable solution according to efficiency, the construction cost and the architectural impact. The results showed that the steel X-bracings and the single braces retrofitting strategies were the most profitable. In addition, due to the lack of guidance in the seismic codes, a procedure to assess the ductility of existing Spanish buildings has been presented. The analyses concluded that the deep-beams models outperformed the rest. Furthermore, it was found out that enhancing the ductility leads to higher damage reduction, resulting in configurations that are more beneficial. Therefore, the enhancement of the ductile behaviour of RC framed buildings considering retrofitting techniques has been assessed. Different non-invasive solutions have been considered in order not to disrupt the normal use of the buildings. They have been compared in terms of a benefit-cost ratio. Finally, the effects of soil-structure interaction haven analysed. It has been concluded that they can worsen the seismic performance of buildings. They should be included in future seismic vulnerability analyses.
Design, analysis and prototype of new geometries in deployable structures of straight, bistable and non-bistable scissors. Our world in one line: deploying the reality
(2021-09-16) García Mora, Carlos José; Sánchez Sánchez, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
El principal interés que radica en los sistemas desplegables es su capacidad de poder transicionardesde un estado compacto, de menor tamaño y fácil transporte hasta una posición final donde adquiere un volumen útil considerablemente mayor. Dentro del concepto de “sistema desplegable” se pueden encontrar una gran cantidad de diseños donde cada uno tiene sus respectivas ventajas y desventajas. Sin embargo, desde el punto de vista de la Arquitectura y de la Ingeniería, los más importantes son los compuestos solo por barras, solo por paneles o por una combinación de ambos. Su estudio, análisis y diseño ha ido evolucionando a lo largo de los años y donde se ha podido observar una mejora considerable en su entendimiento y comportamiento estructural mediante el uso de las nuevas herramientas informáticas. Este avance ha permitido la aplicación de este campo del conocimiento en multitud de disciplinas como es la cirugía médica, la industria aeroespacial o el sector militar y se prevé que en las próximas décadas su uso sea cada vez más frecuente y demandado.El objetivo de esta investigación es aplicar las nuevas tecnologías de simulación al diseño, creación y optimización de las estructuras desplegables de aspas rectas. En este texto se tratarán temas como es un método de diseño que proporciona todas las opciones geométricas posibles, la automatización del proceso de desplegado o el estudio del uso de paneles rígidos en la cubrición de la estructura.
Rehabilitación residencial para favorecer la implementación de políticas de envejecimiento activo: herramientas y estrategias para el diagnóstico, la toma de decisiones multicriterio y la gestión integral
(2020-02-07) Serrano Jiménez, Antonio José; Barrios Padura, Ángela; Molina Huelva, Marta; Universidad de Sevilla. Departamento de Construcciones Arquitectónicas I (ETSA); Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
El continuo aumento de la población urbana mundial, la inversión de la pirámide demográfica y la progresiva obsolescencia del parque residencial edificado, con amplias necesidades de renovación arquitectónica, conforman tres de los principales desafíos que arquitectos y urbanistas deben afrontar en el siglo XXI a través de la renovación y adaptación del tejido residencial existente en las ciudades, que consecuentemente garantice la calidad de vida de una población cada vez más envejecida. Existe una línea de investigación científica emergente que, desde la arquitectura, demanda nuevos mecanismos y fórmulas para el estudio de la idoneidad y viabilidad de las intervenciones de rehabilitación residencial, desde sus diferentes disciplinas de influencia, como promueve en España la Ley 8/2013, de 26 de junio, de rehabilitación, regeneración y renovación urbanas. La tesis doctoral pretende contribuir a la optimización de los procesos de regeneración urbana con el diseño, desarrollo y aplicación de nuevas herramientas, procedimientos y estrategias para promover una gestión efectiva y sostenible de la rehabilitación residencial, considerando los diferentes tipos de actuaciones, desde la adecuación residencial en actuaciones que faciliten la accesibilidad y movilidad, a las medidas de eficiencia energética que garanticen el confort, promoviendo propuestas de rehabilitación satisfactorias para los residentes y el conjunto de agentes implicados, especialmente en las personas mayores, favoreciendo el concepto de “envejecer en casa”. La investigación ha permitido identificar, clasificar y cuantificar el impacto de los principales factores influyentes en la rehabilitación residencial, desde el proceso previo, durante y posterior al desarrollo de las obras, poniendo de manifiesto la necesidad de integrar valoraciones multidisciplinares, integrando disciplinas como la Psicología Ambiental, la Sociología o la Economía, en los sistemas de apoyo a la toma de decisiones de las propuestas. Además, se establecen mecanismos para garantizar la viabilidad integral de las actuaciones de rehabilitación, teniendo en cuenta la influencia del comportamiento de los ocupantes, a través de estrategias o niveles de intensidad según las diferentes circunstancias socioeconómicas. El ámbito de estudio de la investigación se ha extendido a un contexto internacional, con estancias de investigación en universidades de Portugal y Suecia, países del sur y del norte Europa, lo que ha servido para desarrollar estudios comparativos e identificar particularidades, similitudes y diferencias en el desarrollo de la investigación. Los resultados obtenidos incorporan aportaciones de gran utilidad a nivel técnico, social e institucional desde una perspectiva autonómica, nacional y europea, garantizando la idoneidad y viabilidad de los programas rehabilitación arquitectónica y regeneración urbana, y demostrando la utilidad de integrar en la arquitectura nuevas disciplinas que permitan obtener un diagnóstico exhaustivo y un diseño de propuestas satisfactorio. Las conclusiones de la investigación incorporan implicaciones para el desarrollo e implementación de las políticas de vivienda y ciudad, promoviendo la eficacia de los programas de rehabilitación arquitectónica y regeneración urbana desde los ámbitos de la arquitectura y otras disciplinas afines. Los principales avances y resultados de la tesis han sido publicados en artículos científicos de revistas indexadas de primer nivel internacional, con un alto factor de impacto.
Mejora de la sostenibilidad de los edificios de uso educativo en clima mediterráneo: aplicación práctica de diseño y cálculo de Sistemas de Ventilación Natural
(2020-06-03) Gil Báez, María Teresa; Barrios Padura, Ángela; Molina Huelva, Marta; Universidad de Sevilla. Departamento de Construcciones Arquitectónicas I (ETSA); Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Los sistemas de ventilación natural se identifican como herramientas de diseño bioclimático que pueden formar parte de un conjunto de soluciones para mejorar la sostenibilidad de los edificios. Permiten reducir el consumo de energía asociado a los sistemas de ventilación mecánica y a los sistemas de refrigeración, formando parte del conjunto de estrategias a utilizar en el diseño de edificios de consumo casi nulo. La normativa y la reglamentación técnica actuales establecen parámetros de diseño de los edificios para incrementar su hermeticidad al aire con el fin de reducir las pérdidas de energía y mejorar su eficiencia energética. Un exceso de hermeticidad, produce una menor renovación del aire interior, lo que lleva a un incremento de los contaminantes con el consecuente riesgo de un empeoramiento de la calidad del aire. Como consecuencia de esto, se obtienen edificios sin infiltraciones de aire, a los que hay que proporcionar “conscientemente” una ventilación que antes era “espontánea”. La normativa española, en el marco del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, desarrolla soluciones basadas en instalaciones mecánicas de ventilación para los edificios de uso no residencial, entre los que se encuentran los edificios escolares. Pero estas instalaciones consumen energía, por lo que para minimizar este impacto, la norma regula la utilización de dispositivos de “recuperación de calor”, que también consumen energía. En última instancia, estas instalaciones mecánicas presentan importantes inconvenientes relacionados con la salubridad. Sumado a lo anterior, en ocasiones la relación coste-eficacia de estos sistemas mecánicos no es equilibrada, mostrándose cuestionable su utilización generalizada para todo tipo de edificio. En este contexto se hace necesaria la realización de estudios que proporcionen alternativas a las instalaciones de ventilación mecánica, de modo que se pueda garantizar la salubridad de un modo más sostenible, perfilándose los sistemas de ventilación natural como estas alternativas factibles viables y sostenibles. Sin embargo, estos sistemas de ventilación natural no se encuentran desarrollados en la normativa española para que puedan ser accesibles a los proyectistas, arquitectos e ingenieros que intervienen en el proceso constructivo. Esta tesis doctoral se centra en mostrar los sistemas de ventilación natural como recursos actuales, viables y factibles para la mejora de la sostenibilidad de los edificios en clima mediterráneo, utilizando como tipología de estudio los edificios de uso educativo. Para ello se desarrolla el diseño y cálculo de un sistema de ventilación natural con el objeto de garantizar la calidad del aire interior en las aulas, el cual se implementa posteriormente de manera experimental en un edificio escolar de nueva construcción, que servirá de test para validar el diseño teórico. El objetivo último es demostrar la viabilidad de este tipo de sistemas como recursos que formen parte del conjunto de estrategias pasivas que se puedan utilizar para mejorar la sostenibilidad de los centros educativos en clima mediterráneo. El sistema se estudia inicialmente para garantizar la calidad del aire interior en las aulas y espacios de alta densidad de ocupación con un muy bajo o nulo consumo de energía. Estos sistemas proporcionan como prestación adicional la posible reducción de la demanda de refrigeración, si se utilizan como sistema de refrigeración pasiva, colaborando en la reducción del tamaño de los equipos y del consumo eléctrico asociado. Con ambas acciones es posible reducir la emisión de CO2 del edificio en su funcionamiento, incrementándose de este modo su sostenibilidad a lo largo de su vida útil. También presentan otras ventajas como la reducción de los costes de inversión inicial y de mantenimiento y la mejora de la salubridad de los espacios. El diseño del sistema parte del análisis de experiencias reales existentes en edificios construidos en las últimas décadas del siglo XX en diversas localizaciones de Europa y Estados Unidos y en ejemplos de la arquitectura escolar tradicional en Andalucía, en los que cada aula se ventilaba con estrategias pasivas de ventilación natural, basadas en la combinación de estrategias de ventilación cruzada y efecto chimenea. Estos diseños se recuperan y se analizan desde el prisma de la tecnología y el conocimiento actuales y con los medios disponibles hoy día (software de cálculo, equipos de medida y monitorización, etc…). El dimensionamiento del sistema se realiza utilizando un programa de cálculo termodinámico y de fluidos computacional (CFD) con el que se realizan diferentes simulaciones de un edificio escolar prototipo, que se utiliza como modelo. Posteriormente ambos sistemas de ventilación natural y mecánica se implementan en un edificio de nueva planta que se utiliza de edificio demostrador sobre el que se realizan mediciones, analizando comparativamente ambas soluciones para validar el sistema. El ámbito climático de estudio en el que se enmarca la investigación es la región de Andalucía, en el sur de España, como representativa del clima Mediterráneo europeo. Entre las conclusiones a las que se llega destaca la posibilidad de obtener resultados adecuados de calidad del aire interior de los espacios escolares sin consumo energético. A su vez, como principal conclusión se confirma la viabilidad de utilización de los sistemas de ventilación natural como sistemas pasivos para obtener una adecuada calidad del aire y confort en el interior los edificios, mejorando su sostenibilidad a corto, medio y largo plazo, al reducir el consumo de energía, así como la salubridad de los espacios al minimizar los riesgos derivados de la falta de mantenimiento de los sistemas mecánicos de ventilación. De este modo, se muestra cómo estos sistemas constituyen una oportunidad a considerar en el diseño de edificios de uso docente de consumo casi nulo. Así mismo, las conclusiones del presente trabajo se pueden extrapolar y adecuar al diseño de otro tipo de edificios de uso terciario tales como comercial, administrativo, residencial… etc.
Diagnóstico estructural del muelle cargadero de mineral de la compañía de Tharsis en el Puerto de Huelva. Caracterización material y constructiva del Bien de Interés Cultural, análisis de su comportamiento mecánico y propuesta de la intervención necesaria para garantizar su Integridad
(2019-12-02) Donoso Sequeiros, Isabel Aurora; Vázquez Carretero, Narciso Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
La Consejería de Cultura de la Junta de Andalucía inscribe por Orden de 14 de octubre de 1997 (BOJA nº 134, de 18 de noviembre) [1], el Bien Inmueble denominado Muelle de Carga de la Empresa Compañía Española de Minas de Tharsis en el Puerto de Huelva, en el Catálogo General del Patrimonio Histórico Andaluz, con carácter específico y categoría de Monumento. Se declara Bien de Interés Cultural, estableciendo su régimen de protección, al amparo de la Ley 16/1985, de 25 de junio, del Patrimonio Histórico Español. Sin embargo, estos instrumentos legales no han sido suficientes para la salvaguarda del elemento patrimonial, que actualmente denota un avanzado estado de deterioro a causa de la ausencia de mantenimiento y labores de conservación desde su fecha de nula explotación, a la que se suman el abandono y el vandalismo. La presente investigación se inscribe dentro de los trabajos realizados con motivo del “Estudio Diagnóstico del Muelle Cargadero de Mineral de la Compañía de Tharsis en el Puerto de Huelva” [2], encargado por la Autoridad Portuaria de Huelva en coordinación con la Consejería de Cultura de la Junta de Andalucía y llevado a cabo por el Grupo de Investigación de la Universidad de Sevilla dirigido por Narciso Jesús Vázquez Carretero, profesor de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura, del que la autora forma parte. La tesis doctoral se centra en el diagnóstico estructural del muelle, que comienza por una completa caracterización geométrica, material y constructiva del Bien de Interés Cultural. El reconocimiento de la estructura metálica se ha realizado mediante el ensayo de muestras tomadas in situ, el examen patológico de todos los elementos que la conforman y el análisis de su comportamiento mecánico a través del cálculo global de la estructura contemplando diferentes escenarios. Además, se proponen las pautas que debe seguir la intervención necesaria para garantizar la integridad y permitir la recuperación de este excepcional monumento, en el que patrimonio y estructura se funden en una única realidad indisociable. Para evitar la desaparición del muelle, a lo que llevaría inevitablemente el continuo proceso de degradación al que se encuentra sometido, se hace necesaria su rehabilitación para un uso público, que suponga una garantía de mantenimiento posterior a la terminación de los trabajos, y que rentabilice social y financieramente el esfuerzo económico, técnico y de gestión emprendido por las Administraciones. La actuación propuesta tiene el máximo interés en cuanto al valor arquitectónico, la adaptación a su entorno físico y la adecuación presupuestaria, por lo que resulta idónea de acuerdo con los criterios generalmente aceptados en materias de conservación del patrimonio histórico artístico. Además, la obra trascendería el ámbito local, al culminar un itinerario histórico reconocido, como es el de las vías férreas que conectaban las explotaciones de las minas de Tharsis y la Zarza por un lado, y de Rio Tinto por otro, con sus respectivos embarcaderos situados en ambas márgenes de la ría del Odiel. Debido a ello, se incardina en un conjunto catalogado, suponiendo una acción integral de conservación del paisaje natural y patrimonial, con una gran repercusión en la regeneración de la comarca. [1] B.O.J.A. 18/11/1997, n. 134, pp. 13.619-13.623, «ORDEN de 14 de octubre de 1997, por la que se resuelve inscribir con carácter específico en el Catálogo General del Patrimonio Histórico Andaluz, con la categoría de Monumento, el bien inmueble denominado Muelle de Carga de la empresa Compañía Española de Minas de Tharsis, en Huelva». [2] Vázquez Carretero N. J. (Dir.) (2016-2019). Estudio Diagnóstico del Muelle Cargadero de Mineral de la Compañía de Tharsis en el Puerto de Huelva. Universidad de Sevilla.
Statistical analysis of different seismogenic zonings of the Iberian Peninsula and adjacent areas through a Geographic Information System
(2019-09-23) Amaro Mellado, José Lázaro; Morales Esteban, Antonio; Martínez Álvarez, Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
The knowledge of the seismic hazard in the Iberian Peninsula (IP) and its neighboring area is important to address the mitigation of damage that earthquakes could cause in it. The occurrence of earthquakes in the area is quite frequent because it is in the contact zone between the Eurasian Plate and the African Plate. The general objective of this document is the calculation, representation and analysis of a set of seismic parameters (b-value, maximum magnitude and annual rate of earthquakes per unit area) of the Iberian Peninsula and its adjacent area, considering geographic information systems (GIS) as a basic working tool. These systems allow the integration of data from different information sources, as well as rigorous and quality analysis and graphical representations. To achieve this goal, having a quality seismic catalog is essential. Therefore, one has been compiled for the area as complete, rigorous and extensive in the time possible, and further, revised, homogeneous in size (magnitude) and with independent events. This has served as the basis for the works exposed here. For the generation of this catalog, the database of earthquakes of the National Geographic Institute of Spain has been consider as a starting point, that has been revised (especially the magnitude) and completed with other databases and specific studies. In addition, the catalog of work has included earthquakes for which only macroseismic (and reliable) information is available as well as those recorded during the instrumental period according to the scientific advances of each moment. Then, the size of all the events has been transformed to moment magnitude (Mw) in order to compare it, taking into account only the events with Mw greater or equal to 3.0. Subsequently, a process of elimination of non-main shocks (foreshocks, aftershocks and swarms) has been carried out. Finally, a completeness date has been considered for each magnitude. In this thesis, the b-value, the annual rate of earthquakes per unit area and the maximum magnitude have been calculated, represented and analyzed. In addition, it has been done through two approaches. The first deals with zoning related to Spanish seismic regulations and are based on both geological characteristics and seismicity of the area; and others that are based on objective and mathematically robust criteria and considers only seismicity. In the second approach, a set of multiresolution grids have been established, in which zonings are defined according to a purely geographic criterion. The size of the cells (zones) has been 0.5º x 0.5º for the calculation of the maximum magnitude recorded and 1º x 1º and 2º x 2º for the b-value and the annual rate normalized with the area. In both types of zoning, after the calculations and the representation of the seismic parameters, an analysis of them has been carried out. From this analysis it can be deduced that in some areas there has not been a quantity of events that allows to derive seismic parameters with solidity from a statistical point of view. It can also be concluded that earthquakes with maximum recorded magnitude have a marine epicenter and are located in the SW of the IP. Moreover, the b-value takes a value of 1.0 or somewhat lower in the contact zone between the Eurasian and African plates (a value that decreases further to the east), while in the mainland, 1.2 can be considered an approximate value, with somewhat higher values in some areas. Finally, regarding the annual rate, it should be noted that the highest values (close to 1E-3 events / km2) appear in the Granada basin and in the Pyrenees Region and to a lesser extent, to the SW of Cabo de San Vicente, in Galicia and a large part of the southeast of the IP where values greater than 1E-4 are exceeded.
La rehabilitación estructural como instrumento de consolidación del patrimonio arquitectónico moderno: El edificio de la antigua Comisaría de la Gavidia de Sevilla
(2017-09-21) Gutiérrez Blanco, José Carlos; Vázquez Carretero, Narciso Jesús; Hernández Soriano, Ricardo; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
El acercamiento al edificio de La Gavidia como icono de la modernidad desde la documentación y el conocimiento, así como el contacto directo con sus protagonistas, han permitido proponer un mecanismo científico de salvaguarda de los valores culturales que custodian sus precoces ruinas modernas. Este trabajo de investigación se plantea como una puerta abierta al futuro que permita la adecuada estima social de una meritoria arquitectura construida en condiciones económicas y culturales hostiles, y que defina a los autores de aquellos colosales esfuerzos formales y técnicos como los precursores incontestables de nuestra ya asumida modernidad. Mediante la modelización de la estructura existente, se ha podido evaluar su comportamiento actual bajo las premisas del proyecto original, cuyas conclusiones han servido de base para establecer la estrategia de intervención que permita una rehabilitación estructural con la finalidad de la efectiva consolidación patrimonial del edificio. Se demuestra que es posible mantener la vigencia de un edificio, salvaguardando su identidad estructural, constructiva y matérica desde las posibilidades actuales de la técnica, evitando traumáticas alteraciones con la aplicación de métodos de intervención que desvirtúen la concepción original de la obra. La tesis concluye que es posible la rehabilitación con la introducción de nuevos usos ‐si se cuida en extremo la identidad estructural y la calidad técnica de la construcción‐ beneficiándose de los nuevos materiales y tecnologías actuales para mantener la identidad del espacio moderno.
Comportamiento volumétrico de la marga azul del Guadalquivir ante los cambios de succión.
(2014-07-08) Vázquez-Boza, Manuel; Durand Neyra, Percy; Justo Alpañés, José Luis de; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Esta Tesis Doctoral se centra en la caracterización de los cambios de volumen de las margas azules del Guadalquivir mediante el uso de nuevas herramientas experimentales y formulaciones numéricas que tienen en cuenta la influencia de la succión. Este y otros aspectos han llevado a realizar nuevos estudios en los proyectos geotécnicos relacionados con la cambios volumétricos, la pérdida de resistencia y la inestabilidad de los suelos parcialmente saturados. En Andalucía, por la falta de un estudio más extenso y profundo de la influencia de la succión en la deformabilidad de arcillas sobreconsolidadas como las margas azules del Guadalquivir, se han producido grandes desastres geotécnicos, llevando asociados frecuentes riesgos de deslizamientos y roturas de laderas, desplomes de túneles, graves problemas relacionados con la seguridad de las infraestructuras e influencia en el medioambiente. Entre los más importantes se pueden citar: el deslizamiento de El Carambolo que puso en peligro el hermoso jardín botánico de Sevilla (El Arboreto), el deslizamiento de Almodovar del Río (Córdoba) que afecto a la línea del AVE Madrid-Sevilla, el deslizamiento de Aznalcollar, que produjo la rotura de una presa de estériles con el correspondiente desastre natural derivado del desembalse de residuos minerales, el deslizamiento de la mina de las Cruces, etc. Se han estudiado las caraterísiticas fisicas y mecánicas de las mMargas Azules mediante ensayos de identificación (granulométricos, Límites de Atterberg, densidades, etc), ensayos de caracterización mineralógica y química (difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, espectrometría de masas, porosimetría de mercurio, etc), además de técnicas específicas de control e imposición de succión como el uso de papel de filtro, psicrómetros y equilibrio de vapor con soluciones salinas, para obtener la curva de retención sin confinamiento de las Margas. Se han realizado ensayos edométricos con control de succión para determinar la dependencia de las variables de estado con los parámetros volumétricos del suelo. De los resultados obtenidos se ha modelado el comportamiento volumétrico de estas arcillas azules.
Las obras de fábrica en la arquitectura doméstica sevillana de los siglos XVIII y XIX: características constructivas y parámetros resistentes
(2004) Pérez Gálvez, Filomena; Jaramillo-Morilla, Antonio; Rodríguez Liñán, Carmen; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno; Universidad de Sevilla. Departamento de Construcciones Arquitectónicas I (ETSA)
Los límites de actuación se establecen en la ciudad de Sevilla por el conocimiento que poseemos de su Casco Histórico, la extensión de edificios protegidos por la Normativa en Vigor y la prolífica actuación profesional en este campo. Concretamente en la A
Recuperación del teatro romano de Cádiz e intervención en los edificios que gravitan sobre él
(2017-09-25) Martínez Cañete, Marta; Rodríguez-Mayorga, Esperanza; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
Estructura y arquitectura contemporánea en la intervención sobre el patrimonio construido. España 2000-2015
(2017-09-22) Hernández Valencia, Miguel; Gil Marti, Miguel Angel; Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno
La arquitectura actual interpreta las condiciones previas aportadas por el patrimonio sin renunciar a su contemporaneidad, manifestada a través de un proyecto construido desde el presente, dentro de su pro¬pio contexto cultural, explicitando así que cada tiempo tiene su propia arquitectura. De esta manera, el papel mediador de la arquitectura en la intervención sobre el patrimonio consistirá en interpretar lo heredado, incorporando ante todo la condición de utilidad que demanda nuestra sociedad, mirando hacia el futuro. La intervención sobre el patrimonio es así un caso particular de la acción arquitectónica contemporánea. El patrimonio construido impone fuertes condiciones debido a su naturaleza preexistente. En el caso del patrimonio monumental o el arqueológico, los criterios aplicables suelen ir dirigidos a la preserva¬ción de su integridad formal y material, estableciéndose unos límites a la intervención bastante acotados por la legislación. Por el contrario, en el patrimonio industrial, el etnológico o en el de la propia arquitectura del siglo XX existe un mayor margen para la interpretación, la fronte¬ra entre el objeto patrimonial y la arquitectura contemporánea es más difusa, ofreciendo mayores oportunidades para su transformación y al¬teración. La estructura es inherente a la arquitectura y al patrimonio. Ambos necesitan de un soporte que asegure estabilidad, resistencia y durabili¬dad. La arquitectura moderna descubrió en la estructura oportunidades nuevas para el proyecto: la ligereza, la dislocación estructura-envolven¬te, la ampliación de la escala posible de los espacios o de los edificios, o la construcción en serie a través de la prefabricación, fueron posibles debido a la nueva forma de entender la relación entre arquitectura y estructura. El comienzo del nuevo siglo XXI se caracteriza por el enorme desarrollo de herramientas tanto para el cálculo como para la genera-ción de formas complejas. Las posibilidades creativas y adaptativas de lo estructural dentro del proyecto de arquitectura se han multiplicado. Se establecen en este trabajo ocho categorías que caracterizan las relaciones (contemporáneas) entre estructura, arquitectura y patri¬monio construido en el contexto cultural del siglo XXI en España. Bajo la denominación general de coalición de estructuras, estas categorías sintetizan diferentes maneras de abordar el proyecto de intervención en patrimonio a partir de la integración en la arquitectura de una de¬terminada idea de estructura: capas, cofres, mutaciones, inserciones, acupunturas, deconstrucciones, analogías, y grutas.

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