Structural Analysis with ANSYS on Stone Constructions in the Historical Spanish Heritage

According to the importance of rehabilitation and recovery of Architectural Heritage in the live of people, this paper is aimed to strengthen the traditional methods of stone vaults calculation taking advantage of the technological characteristics of the powerful program ANSYS Workbench. As an example of this, it could find out the possible pathologies that could arise during the construction history of the building. To limit this research, the upper vault of the main chapel of the Santiago parish church in Orihuela -Alicante- is selected as a reference which is a Jeronimo Quijano´s important building work in the XVI century in the Renaissance. Moreover, it is an innovative stone masonry vault that consists of 8 double intercrossed arches with each other and braced by severies. During the seventeenth century there was a lantern in the central cap and it is unknown why it was removed. Its construction could justify the original constructive solution with intercrossed arches that freed the center to create a more enlightened and comfortable presbytery. By similarity with other Quijano’s works, it is considered a small lantern drilling the central spherical cap. It is proposed to carry out a comparative study of it with different architectural solutions from the same period and based on several common parameters such as: a vault of square plant with spherical surround, intercrossed arches, a possible lantern, the dimension of the permitted space, similar states of loads and compact limestone masonry. The three solutions are mainly differentiated by their size and the type of lantern and its comparison lets us know which one is the most resistant and stable. The other two building works maintain some connection with the Quijano's professional scope. It has selected the particular case of the Communion chapel of the Basilica in Elche (a large prismatic lantern with a large cylindrical drum that starts from the own arches and an upper hemispherical dome), for its conservation, its proximity to Orihuela and its implementation during the century XVIII. Finally, a significant Dome Spanish Renaissance complete the selection: a cross vault of the Benavides Chapel of the Saint Francisco Convent in Baeza - Jaén-, designed by Andres of Vandelvira in the sixteenth century (a large hemispherical dome that starts from the own arcs). To simplify the calculation and standardize the work that have to be contrasted, all of them were considered with some similar characteristics: 30 cm constant thickness, the intercrossed arches were specifically analyzed and had identical loads, Young's modulus and Poisson's ratio. Regarding the calculation solutions, in general terms, the compressive stresses predominate, influencing on it the joint collaboration of the filling material on the vault, the vault itself, the thick side walls, the buttresses and the top cover weight . In addition, the three solutions are suitable, being the Orihuela one the safest and the Baeza one the riskiest for its large dimensions. Thus, the idea of intercrossed arches with suitable thickness would allow carry out the heaviest lantern and this would confirm it as a Renaissance architectural typology built in stone.

No evolution but revolution: The future of the Dutch terraced house

Dealing with the environmental problems is one of the biggest challenges within the field of architectural technology. Solutions to this problem are mostly exclusively sought in materials and computer technology. However, far more attention should be paid to humans and their role in this problem. This paper presents a small part of our bachelor thesis, which started as an investigation on the Dutch terraced house and through research ended as a study on the human behaviour and motivation. The first part of this paper, the evolution, is focussed on the traditional way of problem solving. The second part, the revolution, is focussed on human behaviour and motivation. These two studies put together lead to our conclusion: The only way to structurally solve our environmental problem is to revolutionize our way of building by involving the human interaction into our solution instead of forcing it out.

Building from building waste: The development of an instrument to determine the circularity of materials from the existing building stock in order to maximise high quality reuse

On a global level the population growth and increase of the middle class lead to a growing demand on material resources. The built environment has an enormous impact on this scarcity. In addition, a surplus of construction and demolition waste is a common problem. The construction industry claims to recycle 95% of this waste but this is in fact mainly downcycling. Towards the circular economy, the quality of reuse becomes of increasing importance. Buildings are material warehouses that can contribute to this high quality reuse. However, several aspects to achieve this are unknown and a need for more insight into the potential for high quality reuse of building materials exists. Therefore an instrument has been developed that determines the circularity of construction waste in order to maximise high quality reuse. The instrument is based on three principles: ‘product and material flows in the end of life phase’, ‘future value of secondary materials and products’ and ‘the success of repetition in a new life cycle’. These principles are further divided into a number of criteria to which values and weighting factors are assigned. A degree of circularity can then be determined as a percentage. A case study for a typical 70s building is carried out. For concrete, the circularity is increased from 25% to 50% by mapping out the potential for high quality reuse. During the development of the instrument it was clarified that some criteria are difficult to measure. Accurate and reliable data are limited and assumptions had to be made. To increase the reliability of the instrument, experts have reviewed the instrument several times. In the long-term, the instrument can be used as a tool for quantitative research to reduce the amount of construction and demolition waste and contribute to the reduction of raw material scarcity.

Technologies for Seduction: The “Espacio Doméstico” VideoArt Center in Blanca [EDOM]

Sustainability, understood in its beginnings as a common horizon for multiple practices and fields of study, has gradually given way to the development of increasingly sophisticated tools, with distinct dominant meanings established for each discipline. Within the field of material technologies for architectural production, sustainability seems to have found its most fertile ground in topics such as recycling, the use of "bio" materials, or energetic efficiency. However, to improve the understanding of the impact of technology on our ways of living, it appears increasingly necessary to move from the deterministic logic of sustainability into the relational domain of ecology, where the use and deployment of technologies can be observed through the multiplicity of its effects and the diversity of actors involved. In this paper we will address the case of the rehabilitation of several traditional houses located in the Murcian town of Blanca to host the “Espacio Doméstico” VideoArt Center (EDOM). In this action the selection and implementation of technologies have been aimed at impacting on diverse aspects including local communities, digital manufacturing, recycling, and policies regarding the rehabilitation of heritage buildings. While the initial approach was to address housing recovery as a heterogeneous accumulation of stories, technologies or material deployments of the domestic, our intervention strategies ascribed to the different technologies the role of mediating with existing elements through the incorporation of the very different visions of sustainability. Thus, we displayed artifacts produced by digitally manufactured methacrylate assembled on IKEA structures, fluorescent power lines supported by insulators on the wall, fluorescent tattoos on walls and ceilings that guide and extend the configuration of existing flooring, esparto furniture and fabrics produced by the esparto women workers’ and village women’s associations, re-appropriations of old furniture through the implementation of new media technologies, etc. If we can see seduction as the process of converting affinities and disagreements into affirmative communication, then the EDOM proposal can be seen as an active seduction process between technologies and users who approach this kind of cultural artifacts. Through these permanently active processes, art technologies will refer the viewer to complex sensory experiences, where a combination of parody, memory and sound pushes the user to the limit of mere comprehension of works of art. This more relational approach to the issue of heritage rehabilitation, technology or art institutions is offered as an area of controversy and debate on the scope of political ecology and its potential impact on the architect’s professional practice.

Els vídeos d’Olga Diego: una memòria filmada

Olga Diego Freises (Alacant 1969) estudià Belles Arts a les facultats de València (Universitat Politècnica) i d’Altea (Universitat Miguel Hernández), on es titulà el 2006. La seua activitat artística ―crítica, compromesa i innovadora― s’ha orientat bàsicament a la performança, encara que amb un important suport gràfic i escultòric de dibuixos i de maquetes. Com es habitual, Olga Diego fa servir el vídeo com a medi de registre i/o de suport de les accions. En ocasions el vídeo arriba a ser la base o el format de presentació d’una acció. És, doncs, un registre fotogràfic ―foto mòbil que pot esdevenir foto fixa― allò que conserva la memòria del que es féu o del que passà. En ocasions la gravació és manual i en ocasions la càmera va lligada a un artefacte. S’ofereixen, així, visions diferents de l’acció. En ocasions es treballa amb llum de dia i en ocasions amb llum de foc o de focus, oferint també així visions diferents de l’acció. Per tant, el vídeo es treballa en funció del suggeriment, de la claredat expositiva o de l’ambigüitat que s’intenta. Proposem aquí una introducció als vídeos vinculats a algunes de les accions d’Olga Diego desenvolupades a llocs tan diferents com ara Espanya, Sàhara Occidental Libre i Egipte.

Efecto del vertido de aguas residuales en el poblamiento de poliquetos en San Pedro del Pinatar

Los vertidos de aguas residuales son una de las principales fuentes de contaminación del medio marino. El objetivo principal de este estudio es determinar el grado de afección del vertido sobre el poblamiento de poliquetos asociado a fondos blandos. Las estaciones fueron distribuidas en dos transectos, uno de los cuales incluye la zona de influencia del vertido, y otro control a 4 km al sur. Se detectó una segregación del poblamiento de poliquetos en dos grandes grupos. Uno, caracterizado por una mayor proporción de fangos y materia orgánica; dominado por las familias Paraonidae, Lumbrineridae y Cirratulidae. El otro grupo, dominado por la familia Syllidae, se caracteriza por una gran heterogeneidad de los sedimentos Se observa una alta correlación entre los factores ambientales y la estructura del poblamiento de poliquetos.

Estudio de la fluencia de una calcarenita: la Piedra de San Julián (Alicante)

La fluencia de las rocas tiene gran importancia en la evaluación del comportamiento a largo plazo de elementos construidos con estos materiales. En este trabajo, se ha caracterizado física y mecánicamente una calcarenita porosa bien conocida localmente como Piedra de San Julián. Se han realizado ensayos de compresión uniaxial de 96 h. a carga constante. Se ha utilizado un modelo de fluencia bien conocido, el Código-modelo CEB-FIP 2010, usado para modelizar otro material pétreo (hormigón). Además, se ha propuesto un modelo reológico. El objetivo principal de este trabajo es investigar la posibilidad de aprovechar la gran experiencia acumulada en el estudio del hormigón, con el fin de obtener un enfoque para el comportamiento de la roca, para tiempos de prueba muy largos difíciles de implementar en laboratorio. Se propone una función de fluencia adaptada a la roca estudiada dependiente sólo de sus características elásticas y mecánicas.

Estudio de la influencia de la temperatura en las propiedades físicas y mecánicas de la calcarenita de San Julián

En este trabajo se muestran los resultados de una serie de ensayos de laboratorio realizados para estudiar el efecto de las altas temperaturas en las propiedades físicas y mecánicas de una calcarenita muy usada como material de construcción en edificios y monumentos históricos de la ciudad de Alicante. El objetivo es evaluar el daño térmico producido en el material al exponerlo a diferentes temperaturas y la influencia de los diferentes procesos de enfriamiento (al aire y por inmersión en agua), así como la viabilidad del diagnóstico del daño mediante métodos no destructivos (ultrasonidos). Se han utilizado probetas cilíndricas extraídas de bloques de roca sobre las que se han realizado ensayos de caracterización del material intacto obteniendo la porosidad, velocidades de propagación de las ondas P y S, módulos dinámicos y estáticos y resistencia a compresión uniaxial. El calentamiento se ha efectuado en horno eléctrico a temperaturas de entre 105 y 600ºC, en intervalos de 100ºC. Para cada temperatura (excepto 105 ºC) se han calentado diez probetas, enfriándolas posteriormente mediante dos procesos diferentes, obteniendo datos de un total de 55 probetas sometidas a diferentes condiciones de temperatura y método de enfriamiento. Finalmente, se han determinado de nuevo las propiedades de las probetas tras su calentamiento, comparando y correlacionando las diferentes variables. Las conclusiones principales destacan un acusado descenso de los valores de las propiedades medidas con la temperatura (excepto la porosidad que aumenta). Este descenso se acelera notablemente con enfriamiento por agua. Los ensayos no destructivos detectan el deterioro producido en el proceso de igual forma que los destructivos.

Relationship between static and dynamic elastic modulus of calcarenite heated at different temperatures: the San Julián's stone

The San Julián’s stone is the main material used to build the most important historical buildings in Alicante city (Spain). This paper describes the analysis developed to obtain the relationship between the static and the dynamic modulus of this sedimentary rock heated at different temperatures. The rock specimens have been subjected to heating processes at different temperatures to produce different levels of weathering on 24 specimens. The static and dynamic modulus has been measured for every specimen by means of the ISRM standard and ultrasonic tests, respectively. Finally, two analytic formulas are proposed for the relationship between the static and the dynamic modulus for this stone. The results have been compared with some relationships proposed by different researchers for other types of rock. The expressions presented in this paper can be useful for the analysis, using non-destructive techniques, of the integrity level of historical constructions built with San Julián’s stone affected by fires.

Temperature influence on the physical and mechanical properties of a porous rock: San Julian's calcarenite

This work discusses the results from tests which were performed in order to study the effect of high temperatures in the physical and mechanical properties of a calcarenite (San Julian's stone). Samples, previously heated at different temperatures (from 105 °C to 600 °C), were tested. Non-destructive tests (porosity and ultrasonic wave propagation) and destructive tests (uniaxial compressive strength and slake durability test) were performed over available samples. Furthermore, the tests were carried out under different conditions (i.e. air-cooled and water-cooled) in order to study the effect of the fire off method. The results show that uniaxial compressive strength and elastic parameters (i.e. elastic modulus and Poisson's ratio), decrease as the temperature increases for the tested range of temperatures. A reduction of the uniaxial compressive strength up to 35% and 50% is observed in air-cooled and water-cooled samples respectively when the samples are heated to 600 °C. Regarding the Young's modulus, a fall over 75% and 78% in air-cooled and water-cooled samples respectively is observed. Poisson's ratio also declines up to 44% and 68% with the temperature in air-cooled and water-cooled samples respectively. Slake durability index also exhibits a reduction with temperature. Other physical properties, closely related with the mechanical properties of the stone, are porosity, attenuation and propagation velocity of ultrasonic waves in the material. All exhibit considerable changes with temperature.

Propiedades físicas y mecánicas de una calcarenita: la Piedra de San Julián

En este trabajo se estudian las características físico-mecánicas de la Piedra de San Julián y su comportamiento frente a procesos de calentamiento a temperaturas similares a las alcanzadas en un incendio, así como la puesta a punto y validación de métodos dinámicos no destructivos para el dictamen del estado de desgaste del material. El enfoque está orientado a los parámetros que más interesan en la utilización de la Piedra como material de construcción. Dado que esta Tesis se realiza por compendio de artículos, por razones prácticas y necesidades de publicación, el contenido de la misma está dividido en tres grandes bloques, como son: fluencia, exposición a altas temperaturas y relación entre módulos estáticos y dinámicos. Para el estudio de la fluencia o deformabilidad a largo plazo bajo carga constante se han realizado ensayos de carga estáticos de larga duración. Por otra parte, se ha efectuado un análisis del comportamiento reológico del hormigón en las distintas normativas, especialmente en el Código Modelo FIB (2010), y se ha buscado un paralelismo entre las previsiones del Código y los resultados obtenidos en los ensayos. Al mismo tiempo se han probado varios modelos reológicos que reproduzcan de forma precisa el comportamiento de la fluencia según el Código y los ensayos. Esto ha permitido ajustar una función, adaptando las especificaciones del Código modelo, que describe la deformación en el tiempo de la Piedra de San Julián. La validez teórica de esta ecuación alcanza períodos temporales similares a los existentes para los ensayos realizados con hormigón. El modelo reológico que se ha obtenido por ajuste de todo el período anterior, consta de cuatro celdas de Kelvin y predice igualmente la deformación por fluencia de la roca. La correcta evaluación de las deformaciones a largo plazo es necesaria siempre que se estudie la intervención en edificaciones históricas, bien sea variando la distribución de cargas, o simplemente realizando obras de mantenimiento de cierto calado. La influencia de la temperatura alcanzada y del proceso de enfriamiento utilizado, se ha analizado sobre 55 muestras de roca calentando a temperaturas de hasta 600 ºC y enfriando por dos métodos: al aire y mediante inmersión en agua, ambas a temperatura ambiente. Los parámetros controlados antes y después del proceso térmico han sido: porosidades abierta y total velocidad de propagación de ondas ultrasónicas, módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a compresión uniaxial (UCS) y durabilidad según el ensayo de sequedad, humedad y desmoronamiento, Slake Durability Test (SDT). Como conclusiones más notables cabe destacar: la UCS disminuye en un 35% y en un 5O% según el enfriamiento se haya realizado al aire o por inmersión, mientras que el módulo de elasticidad se reduce entre un 75% y un 80%. Las conclusiones obtenidas son importantes para la determinación del daño estructural producido en un incendio, así como para evaluar la influencia del método de extinción. Por otra parte, pueden servir para estimar indirectamente la temperatura máxima alcanzada en un incendio, de cara a la determinación de los posibles efectos sobre otros elementos constructivos. Para la relación entre módulos estáticos y dinámicos se han estudiado 24 muestras con diferentes grados de deterioro. Con los datos obtenidos en los ensayos se han analizado estadísticamente quince modelos de relación con diferentes combinaciones de variables, y se ha construido la correspondiente matriz de correlación. El coeficiente de determinación más alto corresponde a una relación lineal entre ambos módulos. La determinación del módulo de elasticidad por medios no destructivos y de fácil implementación es muy útil cuando se trata de dictaminar sobre el envejecimiento de un material estructural de este tipo. El valor del módulo con respecto al de la roca intacta es un indicador de las características resistentes y grado de debilitamiento del material. Sin embargo, el módulo bajo cargas gravitatorias -estáticas- difiere en general del obtenido dinámicamente, de una manera diferente según el material que se analice. Aquí se ha obtenido una expresión, que correlaciona con un alto valor del coeficiente de determinación ambos módulos, para la roca estudiada. Los parámetros, relaciones y modelos estudiados y propuestos en esta tesis, suponen un importante avance científico de gran utilidad para la conservación y restauración del patrimonio de edificios y otras obras de carácter histórico-cultural construidas con la Piedra de San Julián. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados podrán ser extrapolados a otros materiales similares con las adaptaciones oportunas.

Cambios en la estructura metropolitana durante la última década. El caso del Área Metropolitana de Valencia

La realidad metropolitana de los países desarrollados está experimentando cambios importantes asociados a la creciente separación entre los espacios de residencia y trabajo. En las áreas metropolitanas se dan los procesos de este tipo más complejos cuyas consecuencias territoriales inmediatas son la potenciación de ciertas centralidades a la vez que crecen centros nuevos o tradicionales en sus áreas de influencia. La estructura territorial (la red urbana y de transportes, fundamentalmente) en el Área Metropolitana de Valencia (AMV) incide claramente en los problemas asociados a la equidad social y a la sostenibilidad ambiental. La comunicación que aquí se presenta se centra en el análisis de dichos cambios en la última década, a partir del comportamiento demográfico de los municipios, las pautas generales de movilidad y los cambios en la ocupación del suelo en el AMV.

Los planos del concurso para la ciudad de vacaciones Playa de San Juan en 1933

En 1933 se celebra el concurso de anteproyectos para la primera ciudad turística de España. Las bases de la convocatoria exigían una extensa documentación: planes, planos y perspectivas. El análisis de la propuesta vencedora —muy sensible a las preexistencias— pone de relieve la secuencia que liga la geografía con la ordenación urbana gracias al pensamiento y a las herramientas gráficas. Primero, se dibuja el territorio levantando acta del mismo recurriendo a los diagramas. Segundo, los datos y las vocaciones del suelo se transforman en una trama urbana zonificada en el espacio y programada en el tiempo. Y tercero, la fotografía del paisaje sugiere los enclaves panorámicos y algunas de las arquitecturas clave. En este hito de la planificación se dan cita las modernas técnicas gráficas y fotográficas que interactúan con el urbanismo moderno del zoning.