Application of evolutionary algorithms and the boundary element method in the optimization of noise barrier profiles

[EN]This Ph.D. thesis presents a general, robust methodology that may cover any type of 2D acoustic optimization problem. A procedure involving the coupling of Boundary Elements (BE) and Evolutionary Algorithms is proposed for systematic geometric modifications of road barriers that lead to designs with ever-increasing screening performance. Numerical simulations involving single- and multi-objective optimizations of noise barriers of varied nature are included in this document. results disclosed justify the implementation of this methodology by leading to optimal solutions of previously defined topologies that, in general, greatly outperform the acoustic efficiency of classical, widely used barrier designs normally erected near roads.

Experiencia en el laboratorio de matemática mediante el soporte de computadoras

Nuestro propósito es presentar una experiencia desarrollada en el marco del Proyecto de Investigación: El uso de nuevas tecnologías en la enseñanza del cálculo . En él enfocamos el uso de nuevas tecnologías como un modo de superar la metodología habitual de dar las respuestas antes de que surjan las preguntas. Incorporamos el uso de un Laboratorio de Matemática mediante el soporte de computadoras para el que tuvimos en cuenta tanto las aplicaciones de la Matemática como la exigencia actual de un uso crítico, reflexivo y creativo de las TIC dentro del sistema educativo en general y de la Matemática en particular. La experiencia consistió en trabajar en el Laboratorio de Matemática mediante el soporte de computadoras con alumnos de primer año de Ingeniería Civil y Licenciatura en Física. El contenido desarrollado fue: Sucesiones y Series. Los alumnos estaban organizados en comisiones. Les proporcionamos las herramientas para utilizar una planilla de cálculo, Excel, y una Guía de Laboratorio. Ella contenía actividades exploratorias para cuya resolución admitíamos la consulta al docente. Este trabajo se complementaba con la entrega de un informe que mostraba los resultados del trabajo en comisión. La actividad consistió en el armado y estudio de la convergencia de una serie geométrica. La mayoría de las comisiones logró presentar resultados satisfactorios.

Experiencia en el laboratorio de matemática mediante el soporte de computadoras

Nuestro propósito es presentar una experiencia desarrollada en el marco del Proyecto de Investigación: El uso de nuevas tecnologías en la enseñanza del cálculo . En él enfocamos el uso de nuevas tecnologías como un modo de superar la metodología habitual de dar las respuestas antes de que surjan las preguntas. Incorporamos el uso de un Laboratorio de Matemática mediante el soporte de computadoras para el que tuvimos en cuenta tanto las aplicaciones de la Matemática como la exigencia actual de un uso crítico, reflexivo y creativo de las TIC dentro del sistema educativo en general y de la Matemática en particular. La experiencia consistió en trabajar en el Laboratorio de Matemática mediante el soporte de computadoras con alumnos de primer año de Ingeniería Civil y Licenciatura en Física. El contenido desarrollado fue: Sucesiones y Series. Los alumnos estaban organizados en comisiones. Les proporcionamos las herramientas para utilizar una planilla de cálculo, Excel, y una Guía de Laboratorio. Ella contenía actividades exploratorias para cuya resolución admitíamos la consulta al docente. Este trabajo se complementaba con la entrega de un informe que mostraba los resultados del trabajo en comisión. La actividad consistió en el armado y estudio de la convergencia de una serie geométrica. La mayoría de las comisiones logró presentar resultados satisfactorios.

Las normativas de construcción con tierra en el mundo

La tierra ha sido utilizada como material de construcción desde hace siglos. No obstante, la normativa al respecto está muy dispersa, y en la mayoría de países desarrollados surgen numerosos problemas técnicos y legales para llevar a cabo una construcción con este material. Este artículo estudia el panorama normativo para las construcciones con tierra cruda a nivel internacional, analizando cincuenta y cinco normas y reglamentos de países repartidos por los cinco continentes, que representan el estado del arte de la normalización de la tierra cruda como material de construcción. Es un estudio referenciado sobre las normas y reglamentos vigentes desarrollados por los organismos nacionales de normalización o autoridades correspondientes. Se presentan las normativas y los organismos que las emiten, analizando la estructura y contenido de cada una. Se estudian y analizan los aspectos más relevantes, como la estabilización, selección de los suelos, requisitos de los productos y ensayos existentes, comparando las diferentes normativas. Este trabajo puede ser de gran utilidad para el desarrollo de futuras normas y como referencia para arquitectos e ingenieros que trabajen con tierra.

Estructuras I: Ejercicios de diagramas de esfuerzos

Se trata de ejercicios resueltos sobre DIAGRAMAS DE ESFUERZOS para la asignatura ESTRUCTURAS I, impartida por al autor dentro de la ETS de ARQUITECTURA DE MADRID.

Estructuras I: ejercicios de aplicación del Método Básico de la Rigidez

Se trata de ejercicios de aplicación del Método Básico de la Rigidez, orientado fundamentalmente a la asignatura ESTRUCTURAS I de la ETS de Arquitectura de Madrid, UPM.

On the allowance for support costs in Prager-Rozvany’ optimal layout theory

A recent study by Rozvany and Sokól discussed an important topic in structural design: the allowance for support costs in the optimization process. This paper examines a frequently used kind of support —that of simple foundation with horizontal reaction by friction— that appears no covered for the Authors’ approach. A simple example is examined to illustrate the case and to apply the Authors’ method and the standard design method.

Los métodos de programación lineal aplicados al análisis en rotura: el caso de los arcos de fábrica.

En este trabajo se presenta una formulación que permite aplicar los métodos de programación lineal, y en particular el método simplex, al análisis de la estática de rotura de cualesquiera estructuras de barras o elementos lineales, que son considerados como bloques rígidos en las regiones no plastificadas. La formulación permite integrar criterios robustos de seguridad y permite abordar, entre otros, los problemas clásicos de rotura de arcos de fábrica, siendo capaz de determinar las alteraciones pésimas a las configuraciones de carga consideradas, basándose en dichos criterios. Como ejemplo se muestra cómo la formulación es capaz de detectar de forma automática que se producirán daños en arcos de fábrica si se procede a su descarga

El Proceso de Exploración Minera Mediante Sondeos

El proceso de la exploración y la investigación mineras no puede entenderse sin la realización de sondeos y constituye una de las fases más importantes en la vida de una mina. Comprender adecuadamente los pasos a dar y la importancia de cada una de las etapas requiere abordar su estudio con el suficiente rigor para entender como engranan entre sí las distintas actividades. Para ello, la publicación describe de forma suficientemente pormenorizada las distintas técnicas utilizadas en la exploración de recursos minerales para seguidamente, aborar las técnicas de perforación que pueden utilizarse en la etapa de perforación de sondeos. Merecen especial atención los aspectos relativos a la recogia y tratamiento que deben recibir las muestras y los ensayos a realizar en los sondeos. Por ello, se describe con cuidado cual es la labor de la ingeniería tanto en el planteamiento de la campaña como en su seguimiento y supervisión. Este aspecto se complementa de manera notable con una explicación de los distintos métodos de evaluación de reservas y una explicación de las modalidades de ccontratación de una campaña de sondeos. La última parte del libro está dedicada a las tendencias actuales existentes, donde se hace una revisión de los avances habidos en perforación dirigida, la perforación marina, la perforación en ambientes extremos y en particular en los polos de la Tierra, así como las tendencias existentes en los últimos años en materia de análisis y estudio de los testigos recuperados.

Matriz de equilibrio de estructuras trianguladas de barras articuladas con cargas en los nodos

El texto describe la forma de ensamblar la matriz de equilibrio de estructuras de barras articuladas en los nodos, en 3D. Se explica previamente los conceptos teóricos y luego se implementa dentro del software comercial Maple.

Estudio de elementos de fábrica por superficies antifuniculares

En este trabajo de investigación se revisa desde un punto de vista crítico, el estado actual del conocimiento en el análisis de estructuras tridimensionales de mampostería. Se analizan los distintos métodos existentes, describiendo sus principales utilidades e intentando encontrar lagunas dentro de la perspectiva del análisis límite. Del estudio de los distintos métodos, se obtienen ideas para desarrollar un sistema rápido y eficaz, coherente con las necesidades del análisis de estructuras ya existentes. Se pretende crear las bases para un método global de análisis de estructuras de mampostería, basado en la plasticidad y las superficies antifuniculares. Diseñando un sistema que permita obtener de manera sencilla las superficies que únicamente trabajan a compresión, para las solicitaciones a las que debe hacer frente la estructura estudiada. Este sistema a su vez comparará las superficies obtenidas con la geometría de la construcción analizada. Este sistema permitirá mejorar la comprensión de este tipo de estructuras, siendo necesaria la interacción del usuario para poder decidir cuál de todas las soluciones es la que mejor se adapta al funcionamiento de la estructura. Una vez desarrollado el sistema se comprobarán los resultados obtenidos, validándolos con experiencias anteriormente realizadas por otros sistemas y demostrando la validez del método mediante el análisis de sus posibles mejoras. El sistema se utilizará para comprobar la estabilidad de distintas tipologías estructurales a fin de comparar los distintos esquemas y su funcionamiento.

Movilidad de las eflorescencias, en función del caudal de aire secante

La cristalización de sales en los paramentos (eflorescencias), y bajo ellos (subflorescencias), es una de las principales causas de deterioro de los materiales de construcción de los edificios históricos. Las formas cristalinas de las sales que permanecen sometidas a flujos de humedad, cambian estacionalmente y en función de las condiciones ambientales, aunque todavía se desconocen muchos de los mecanismos implicados en estos procesos. Por ello, los autores han iniciado un proceso de investigación cuya finalidad es desarrollar una metodología específica que permita estudiar cómo las condiciones de evaporación, y más específicamente la velocidad del aire tangente a la superficie de evaporación, determinan el proceso de cristalización de las sales y su movilidad. Primero hemos desarrollado una metodología experimental para estudiar la influencia del caudal del aire en la formación de eflorescencias, y comprender mejor la evolución temporal de las formaciones salinas. Después hemos investigado la posibilidad de utilizar un caudal de aire controlado, para favorecer determinadas formas de cristalización de sales, en función del material afectado. Hemos realizado una serie de ensayos con diversos materiales, todos ellos porosos y contaminados con cantidades controladas de sal, con un dispositivo experimental específicamente diseñado para esta investigación. El objeto de esta comunicación es presentar el dispositivo experimental, y sus resultados. Estos nos han permitido observar el movimiento de la humedad y de la sal durante el secado, lo que puede utilizarse para plantear su posible extracción, es decir la optimización de los métodos de desalación y saneamiento de paramentos basados en esta técnica.

Sobre el concepto de causa, en patología de la edificación

La Teoría de la Patología es necesaria para describir e interpretar el estado del edificio. La Práctica de la Patología lo es para intervenir intencionalmente en él y resolver sus problemas. Ambas se complementan, pero en la bibliografía sobre patología casi nunca hay teoría con entidad y fuerza suficiente como para dirigirnos con seguridad en el diagnóstico. Parte importante de ésta es el concepto de Causa: sin él, es muy difícil enfocar correctamente el diagnóstico, especialmente en los casos más complejos. En esta comunicación se revisan algunos trabajos en los que se han formulado clasificaciones, y a veces definiciones, de las causas de los problemas patológicos. Se establece un principio de causalidad, aplicable a la Patología de la Edificación, y una clasificación y definición de causas en varios niveles, relativos a los entes materiales a las decisiones que intervienen en los problemas patológicos. Se propone también una definición de causa, que resulta útil y aplicable para el diagnóstico.

¿Dónde están los fallos de los edificios? Una lectura "interesada" del Código Técnico de la Edificación (CTE)

En el campo de la Patología, es importante contar con referencias objetivas para establecer un diagnóstico preciso, y la normativa de construcción es, sin lugar a dudas, la mejor referencia, especialmente cuando la patología entra en el campo pericial. El CTE ha supuesto un cambio importante en el enfoque de la normativa española de la construcción, pues parte de un planteamiento “prestacional” que culmina provisionalmente el camino emprendido por las ISO 6240:1980 e ISO 6241:1984, la Directiva Europea de Productos de Construcción 89/106/CEE (en España RD 1630/1992), y su definitivo reconocimiento en la LOE de 1999. Este camino arranca en los tres aspectos básicos que debe cubrir cualquier edificio: funcionalidad, seguridad y habitabilidad, que se desarrollan progresivamente mediante requisitos, exigencias y prestaciones. El incumplimiento de estas configura los “fallos” que puede presentar un edificio, y siendo en éstos en los que radica la calificación y la justificación de los problemas patológicos, interesa poder identificarlos con la mayor precisión posible. Sin embargo, este recorrido, aunque conceptualmente claro, no es explícito en el CTE. Se presentan en esta comunicación algunas aclaraciones conceptuales del enfoque prestacional, útiles para la patología, y la forma de hacer una lectura “interesada” del CTE, destinada a la identificación de las prestaciones que el Código exige a la edificación para, mediante su transformación “negativa”, formular los posibles “fallos” del edificio. Se presentan, finalmente, la lista de fallos básicos y específicos que se deduce de la Parte I del CTE, y un ejemplo de los más específicos que contiene el DB HS1 relativos a la permeabilidad de la fachada al agua de precipitaciones atmosféricas.