Search

Topology optimization (TO) is a promising numerical technique for designing optimal engineering structures in many industrial applications. It is expected that it might become an unavoidable engineering tool for many new rising technologies such as the additive manufacturing or metal 3D printing. Since these numerical methods and tools are dispersed in the literature, the purpose of this study is to benchmark different optimization solvers when applied to various finite element based structural topology optimization problems, for both structural and material design. Different optimization solvers including the Method of Moving Asymptotes (MMA), the interior point solver IPOPT and Augmented Lagrangian scheme in combination with the SLERP (when using a Level Set function) and the Projected Gradient (when using density-like variables) are compared. To this aim, the problems are solved by exploring on a new material interpolation scheme, SIMP-ALL, which is based on the topological derivative combined with a density filter. Furthermore, this new interpolation scheme is compared as well to the widely accepted SIMP interpolation scheme. Different examples of optimum structures are presented for many cases including macro-scale, micro-scale, compliant mechanism and inverse problems. In addition, a new incremental optimization technique is presented as a resource for better control of the optimization process and for improving convergence in very numerically difficult cases similarly to what is done in plasticity problems. Finally some of the obtained designs are manufactured using 3D printing techniques, in order to prove the manufacturability of the designs for future industrial applications. In this regard, special mention of perimeter control in topology optimization is made since it is a key tool for ensuring manufacturability of the designs, reducing “grey” areas and checkerboard patterns and improving convergence in determined problems.

Se trata de realizar un estudio sobre la viabilidad estructural de la construcción de tableros de puentes de ferrocarril de doble vía, para metro ligero y/o alta velocidad, constituidos por una sucesión de vanos isostáticos, de hormigón estructural, pretensados longitudinal y transversalmente, en forma de "C" tumbada, sección que presenta ventajas arquitectónicas, de disminución de impacto ambiental por ruido y seguridad frente al descarrilamiento

Actuellement, les réseaux ferroviaires doivent améliorer son efficience à cause des contraintes environnementaux et socio-économiques. De plus, l’infrastructure ferroviaire européenne est ancienne et, pourtant, la maintenance et la réparation augmentent chaque année. Les mécanismes qui régissent la stabilité du ballast des voies ferrées sont très complexes et difficiles à maîtriser. Il y a un manque de compréhension des interactions et de l’impact des différents composants de la voie ferrée sur sa stabilité et sur la dégradation. Par exemple, les semelles élastiques situées sous traverses ont en principe des effets positifs, mais leur fonctionnement n’est pas bien compris et il n’y a pas une démonstration claire. En autre, leur présence semble avoir des répercussions directes sur les répartitions des efforts au sein du ballast. Pour cette raison, le développement des nouveaux outils d’ingénierie, comme par exemple la modélisation granulaire, peut aider à mieux comprendre globalement ces phénomènes physiques. Ils y a deux raisons pour lesquelles l’étude de ces éléments est difficile. La première est due à un raison technologique : les industriels son éloignés les uns des autres et l’interaction véhicule-voie est complexe et pas toujours suffisamment pris en compte dans la réflexion actuelle. La deuxième est une raison scientifique : actuellement aucun modèle dynamique n’est pas capable de capturer et comprendre les phénomènes comme la dégradation du ballast, rupture de traverses ou le serpentage de voie. Pour cette raison, dans le cadre du projet WholeTrack, l’UCL cherche à développer un modèle numérique global qui inclut le véhicule complet et la voie ferrée (rails, traverses, supports et ballast) et sa validation expérimentale.

L’objectiu d’aquest Treball Final de Grau com a títol del PROJECTE DE CONSTRUCCIÓ D’UN EDIFICI INDUSTRIAL AMB ESTRUCTURA D’ACER I FORMIGÓ, és el disseny i construcció d’una edificació industrial a la població de Sallent i concretament a la zona industrial del polígon Plans de la Sala. Aquesta nau industrial estarà destinada a una empresa de moviments de terres que disposa de camions i retro-excavadores. En planta baixa, una part de la nau servirà de pàrquing de maquinària de moviments de terres tipus dúmper i l’altra part estarà destinada a zona de magatzem. A l’edificació, es construirà un altell destinat a zona d’oficines del personal d’administració i també una zona de recanvis de materials. Aquest altell estarà construït amb una solera de plaques alveolars de formigó, recolzades sobre pilars d’acer. A l’altell s’hi accedirà amb dues escales realitzades de formigó armat i també amb un ascensor elèctric. En aquest projecte s’estudiarà la solució més viable per la construcció de la nau industrial, sigui amb estructura prefabricada de formigó o amb estructura de perfils estructurals d’acer. Per estudiar-ho se servirà de suport del software de càlcul d’estructures de la universitat UPC anomenat WinEva i es compararà amb el software Cype estructures. A part, s’han realitzat la majoria de càlculs analíticament per contrastar els resultats amb els softwares comentats i per aprendre la metodologia de càlcul. Després d’estudiar la solució més viable, la construcció serà realitzada amb estructura metàl·lica d’acer utilitzant perfils variables en les zones dels pòrtics i optimitzant tots els perfils de l’estructura a la dimensió més reduïda possible en funció de les càrregues a les quals està sol·licitada per tenir un màxim aprofitament de l’estructura. Es realitzarà un projecte de manera sostenible utilitzant la mínima quantitat possible d’acer estructural, i utilitzant acer reciclat que produeix menys emissions de CO2 per la construcció de l’estructura. En l’àmbit d’emiss

El presente documento presenta la realidad constructiva de una nave industrial de confección de vestidos de novia. Partiendo de las premisas impuestas por la propiedad y de un emplazamiento escogido previamente por la misma, se desarrolla el proceso completo de ejecución de la nave, el cual incluye: un capítulo preliminar de demolición, un capítulo de diseño arquitectónico y constructivo del edificio y, por último, un capítulo de diseño y dimensionamiento de las instalaciones requeridas por la actividad. A modo de resumen, se tratarán las siguienes instalaciones: sistemas de protección contra incendios, fontanería, saneamiento, climatización y ventilación, iluminación, electricidad y solar fotovoltaica. Se cita y se aplica toda la legislación vigente, tanto a nivel estatal como a nivel autonómico y municipal. Se adjunta documentación gráfica, pliego de condiciones técnicas, mediciones y presupuesto, anexos de cálculo y fichas justificativas del Código Técnico de la Edificación. No es objeto de este proyecto analizar ni calcular la estructura del edificio, así como tampoco explicar el proceso de tramitación previo que requiere toda obra de construcción.

El objetivo de este proyecto es, como bien dice su título, la planificación y seguimiento de la construcción de la estructura de un hotel utilizando el Microsoft Project. En primer lugar, aprendí a utilizar el programa Microsoft Project. Con esta herramienta, conociendo la duración de las diferentes tareas a realizar y el orden en las que deben hacerse, se puede planificar la obra y ser reactivos a la hora de solucionar imprevistos. De esta manera, se puede realizar un seguimiento correcto de la obra llevada a cabo. En segundo lugar, en este documento se hace una explicación detallada de los procesos llevados a cabo, de manera que puede entenderse la globalidad del proyecto y su transcurso a lo largo del tiempo. Y para finalizar, expongo las conclusiones sacadas en este trabajo de final de grado. Se comenta la importancia del programa utilizado y todo lo aprendido sobre éste y sobre el mundo de la construcción.

En aquest projecte es realitza un estudi comparatiu de les accions del corrent d’aire al voltant d’una coberta corbada i tancada per tots els seus costats mitjançant programes de càlcul numèric basats en la Dinàmica Computacional de Fluids (CFD). L’objectiu de l’estudi es veure com la variació de l’angle d’orientació del vent i la llargada de la coberta influencien el comportament fluidodinàmic i les pressions generades sobre la coberta. Per aquest motiu, l’estudi requereix un model tridimensional (3D). El projecte s’inicia amb un repàs dels conceptes fonamentals sobre fluxos entorn de cossos, la descripció de les tècniques bàsiques per al seu anàlisi i les accions que els caracteritzen, aprofundint en el fenomen de la turbulència. A continuació es fa un resum de les normatives sobre accions del vent sobre estructures que existeixen i es segueix amb la descripció de la metodologia CFD per al seu anàlisi i la utilització del programa de càlcul numèric ANSYS CFX que s’ha emprat en aquest projecte. A partir d’aquí, s’exposa la creació del domini i l’estudi per a obtenir el mallat òptim. Amb el model seleccionat es procedeix a presentar el conjunt de simulacions amb CFX. Es realitzen tres simulacions amb diferents llargades de la coberta, que corresponen a: coberta base, coberta estreta i coberta infinita. La primera correspon a la coberta amb les dimensions prefixades establertes en estudis previs. Per a fer una primera prova de l’efecte de la llargada, es fa una coberta més curta. Finalment, per a poder menystenir els efectes laterals de la coberta es fa un estudi simulant una llargada infinita. En cadascun dels casos es fan quatre simulacions amb diferent angle d’orientació d’incidència del vent. A partir dels resultats obtinguts de cadascuna de les simulacions es comparen els valors de les pressions en cada cas amb els establers en la normativa i es confirma que són molt propers, confirmant-se d’aquest manera la bondat del model numèric. Concretament, es comprova qu

En este trabajo se ha realizado el diseño, cálculo y optimización de un estacionamiento giratorio tipo carrusel. También se ha realizado el cálculo de la cimentación según la normativa vigente (Código técnico de la edificación e instalación de hormigón estructural) Además se ha desarrollado la documentación necesaria para las soldaduras de uniones, con los planos y cálculos correspondientes. Se trata de un estacionamiento con capacidad de 10 coches de 5460 x 7000 x 14200 mm. Dimensiones de coches admitidos son 5200 x 2100 x 1700 mm con peso máximo de 2100 Kg. La estructura es de acero S275-JR con uniones soldadas con electrodo de rutilo. La cimentación está formada por zapatas cuadráticas y vigas de atado de hormigón armado HA-25 N/mm2, calculadas para un terreno de resistencia superior a 2.0 Kg/cm2. Se ha realizado el presupuesto estimativo del proyecto, de acuerdo a la situación actual del mercado. Como cualquier trabajo de ingeniera no puede carecer de estudio medioambiental, se ha realizado un estudio de obtención y reciclaje de acero como material principal del trabajo.

The aim of this project is designing and programming a seismic analysis module in the CME2.01 application, which is able to calculate frame structures of two or three dimensions. This application has been developed in Matlab® in order to become a learning tool in structural analysis for future students of the School of Civil Engineering in Barcelona. The module, until now, included a sort of modules which enable a user to analyse and solve frame structures in the static, dynamic, plastic and instability cases. Incorporating this new module, the whole application will be able to analyse structures submitted to seismic accelerations from many different sources. Once the development and programming of the previous modules have been analysed, it have been taken advantage of all the possible resources that may be shared with the new module (as loads and data gathering, graphical interface, coordination functions, animated results…) in order to optimise, as much as possible, the performance of the software. The module consists on a dynamic environment such as a GUI (Graphical User Interface), which allows the user, in an interactive way, to design frame structures and its properties, application of loads and boundary conditions and visualisation of results. For the process of solving the seismic problem, the modal superposition method has been chosen, whose deeper explanation will be carried out in the following chapters. As a summary, this method calculates the natural vibrating modes of the structure and, thanks to the uncoupling of the partial differential equations of motion, obtains the final solution as a linear combination of these modes. Once the solution of the displacements in time has been found, the application shows an animation of the movement in time of the structure, as well as the possibility of showing graphically the spatial-temporal evolution of a selected node. It also allows us to use an optimisation tool which optimises the calculating process for h, La realización de este trabajo tiene como fin el diseño y programación de un módulo de cálculo sísmico de estructuras de barras en dos y tres dimensiones incorporado en el programa CME2.03. Dicho programa ha sido desarrollado en Matlab®, con el objetivo de servir como herramienta de aprendizaje en las materias de estructuras para futuros estudiantes de la escuela. El programa, hasta la fecha, incluía diversos módulos que permitían el análisis y resolución de estructuras de barras en los casos estáticos, dinámicos, plásticos y de inestabilidad. Con la incorporación de este nuevo último módulo, el programa será también capaz de analizar estructuras bajo el efecto de aceleraciones sísmicas de diversa índole. Una vez estudiada la programación y desarrollo de los módulos anteriores, se han aprovechado al máximo todos los recursos que puedan ser compartidos con el nuevo módulo (carga y obtención de datos, interfaz gráfica, funciones de coordinación, muestra gráfica de resultados, etc.) con el fin de optimizar, en la medida de lo posible, el funcionamiento del software. El módulo consiste en un entorno dinámico a modo de IGU (Interfaz gráfica de usuario) que permite al usuario, de forma interactiva, el diseño de estructuras de barras y sus propiedades, aplicación de cargas y condiciones de contorno y visualización de resultados. Para el proceso de resolución del problema sísmico se ha escogido el método de superposición modal, cuya explicación en detalle se abordará en capítulos posteriores en este trabajo. De manera sintética, este método calcula los modos de vibración naturales de la estructura y, desacoplando las ecuaciones diferenciales del movimiento de la estructura, permite obtener la solución final como una combinación lineal de ellos. Una vez obtenida la solución en movimientos de la estructura en el tiempo, el programa ofrece una animación del movimiento temporal de la misma, así como la posibilidad de representar gráficamente la evolución espacio-temporal de un

El proyecto que se presenta en este documento, tiene como finalidad el estudio del comportamiento en estado estático de una estructura reticular de un chasis monoplaza para la competición Formula Student. El principal objetivo es la creación de un programa mediante Matlab, valido para simular, optimizar y valorar las distintas configuraciones estructurales que el usuario convenga. El proyecto está dividido en tres grandes bloques. El primero se plantean las ecuaciones que gobierna el método matricial de la rigidez, un método de cálculo aplicable a estructuras hiperestáticas y reticuladas de barras que se comportan de forma elástica y lineal, este método está diseñado para realizar análisis computarizado. Seguidamente en el segundo bloque se explicara la interacción necesaria entre el usuario y el programa para resolver y comprender cómo se comporta la estructura estudiada en verso a una simulación de rigidez torsional y a una máxima solicitación de rigidez en circuito y así poder dar paso al tercer bloque. En este último bloque y posiblemente el más importante se implementa un modelo de optimización capaz de recalcular todas las variables y posibles configuraciones en busca de un mínimo peso y una resistencia torsional adecuada para nuestra estructura reticulada, en este bloque se estudiarán los resultados obtenidos para que el lector tenga un mejor entendimiento del conjunto del programa. La misión de este trabajo es la de unificar todas las modelizaciones matemáticas de la realidad física que gobierna un vehículo de carreras en un solo programa (Matlab), para que en un futuro la optimización global sea un proceso inmediato. Este pequeño programa es el inicio de algo más grande.

This paper discusses a deployable-arch-structure design that is built using articulated bars, commonly called a scissor-system, and is based on the regular polygon geometry. The deployed-arch shape can be determined by inscribing regular polygon geometry in a circle. It is defined by the: a. number of bars required, b. position of the pivots, c. pivot-point distances, d. bar length, and e. open-geometry angle of the arches. The goal is a deployable half dome made up of semi-arches. Traditional arch construction depends on external structures to provide stability until the keystone is set, which then allows the supports to removed. Deployable structures avoid the need for these external supports greatly simplifying the assembly process and deployment time., Postprint (published version)

Descripció del recurs: 17 de març de 2017, En aquest llibre s’ofereix una introducció moderna al càlcul estructural. Es pretén que les noves generacions d’arquitectes coneguin des dels primers cursos, d’una banda, els fonaments de la ciència que són aplicables a les estructures i, de l’altra, els rudiments de les aplicacions del càlcul estructural. Seguint aquesta filosofia, el llibre cobreix l’espai conceptual existent entre els models de la matèria més utilitzats en la tecnologia de les estructures i els primers resultats de l’anàlisi d’estructures complexes. Així doncs, s’hi tracten des dels models de partícula puntual, sòlid rígid o sòlid elàstic, passant per les lleis de Newton i Hooke, fins als diagrames d’esforços axials, tallants i moments flectors dels pòrtics i la deformada a estima de bigues i pòrtics. L’enfocament del llibre es basa en l’exposició dels fonaments físics i la seva aplicació a la pràctica arquitectònica. Per tant, s’hi pot trobar una bona quantitat d’exemples d’interès arquitectònic resolts., 1

The behavior of reinforced concrete (RC) structures under severe demands, as strong ground motions, is highly complex; this is mainly due to joint operation of concrete and steel, with several coupled failure modes. Furthermore, given the increasing awareness and concern for the important seismic worldwide risk, new developments have arisen in earthquake engineering. Nonetheless, simplified numerical models are widely used (given their moderate computational cost), and many developments rely mainly on them. The authors have started a long-term research whose final objective is to provide, by using advanced numerical models, solid basis for these developments. Those models are based on continuum mechanics, and consider Plastic Damage Model to simulate concrete behavior. Within this context, this paper presents a new methodology to calculate damage variables evolution; the proposed approach is based in the Lubliner/Lee/Fenves formulation and provides closed-form expressions of the compressive and tensile damage variables in terms of the corresponding strains. This methodology does not require calibration with experimental results and incorporates a strategy to avoid mesh-sensitivity. A particular algorithm, suitable for implementation in Abaqus, is described. Mesh-insensitivity is validated in a simple tension example. Accuracy and reliability are verified by simulating a cyclic experiment on a plain concrete specimen. Two laboratory experiments consisting in pushing until failure two 2-D RC frames are simulated with the proposed approach to investigate its ability to reproduce actual monotonic behavior of RC structures; the obtained results are also compared with the aforementioned simplified models that are commonly employed in earthquake engineering., Postprint (published version)

The study of the lateral strength of masonry façades and general walls with openings is of utmost importance for the verification of the seismic capacity of masonry buildings. Significant research effort has been recently devoted to the characterization of the seismic performance of this type of structures by means of both experimental and numerical techniques. A critical aspect which, to large extent, determines the lateral capacity of masonry façades and walls with openings is found in the shear capacity of the structural members involved and, in specific, that of the spandrel walls situated over or below openings and between the masonry piers. The shear capacity of masonry spandrels has been analyzed according to different approaches. Different researchers have proposed analytical equations and simple failure criteria for the estimation of their shear capacity. The seismic performance of spandrels has been analyzed also by means of numerical methods encompassing different levels of complexity, such as micro-models, macro-models and the equivalent frame method. This thesis contains a detailed investigation of the state of the art regarding the seismic performance of masonry façades concentrated in the in plane behavior of spandrels. This investigation is including the observations from past earthquakes and experimental cases, as well as numerical and simplified analytical approaches which aim to characterize the behavior of the spandrel component subjected to lateral loads. Based on the conclusions from the state of the art review, an appropriate numerical model is developed based on the Finite Element macromodelling approach. The adopted model is calibrated using a previous experimental campaign as a benchmark problem. A detailed parametric study is executed in order to investigate the influence of several parameters such as the masonry mechanical properties and the interaction between timber lintel and masonry. Once the model is calibrated it is applied to a new, El estudio de la resistencia lateral de fachadas de obra de fábrica y, en general, de muros con aperturas, es de vital importancia para la verificación de estructuras de mampostería frente a acciones sísmicas. Se han efectuado esfuerzos significativos en la investigación acerca de la caracterización del comportamiento sísmico de este tipo de estructuras, tanto con técnicas experimentales como numéricas. Un aspecto crucial que, en gran medida, determina la capacidad lateral de las fachadas de mampostería y muros con aperturas, se ha encontrado en la capacidad de los elementos estructurales para resistir el cortante y, en particular, en la capacidad que ofrecen los dinteles, que son los elementos horizontales de fábrica situados sobre o bajo las aperturas y entre los pilares. Esta capacidad a cortante de los dinteles ha sido analizada desde distintos puntos de vista. Diferentes investigadores han propuesto ecuaciones analíticas y criterios simples de fallo para la estimación de esta resistencia. El comportamiento sísmico de los dinteles ha sido también estudiado con métodos numéricos incorporando diferentes niveles de complejidad, tales como micromodelos, macromodelos y el método del pórtico equivalente. Esta tesina presenta una detallada investigación del estado del conocimiento sobre el comportamiento sísmico de fachadas de mampostería, con especial interés en la respuesta de los dinteles en su propio plano. La investigación incluye observaciones de pasados terremotos y casos experimentales, así como estrategias numéricas y simplificadas para la caracterización de la respuesta de los dinteles cuando están sometidos a cargas laterales. Basado en las conclusiones del estado del arte, se ha desarrollado un modelo numérico siguiendo la estrategia de macromodelización por elementos finitos. El modelo adoptado se ha calibrado utilizando una campaña experimental previa como problema de referencia. Al mismo tiempo, un detallado estudio paramétrico se ha efectuado para inves, L‘estudi de la resistència lateral de façanes d‘obra de fàbrica i, en general, de murs amb apertures, és de vital importància per la verificació d‘estructures de maçoneria front a accions sísmiques. S‘han efectuat significatius esforços de recerca al voltant de la caracterització del comportament sísmic d‘aquest tipus d‘estructures, tant amb tècniques experimentals com numèriques. Un aspecte crucial que, en gran mesura, determina la capacitat lateral de les façanes de maçoneria i murs amb apertures, s‘ha trobat en la capacitat dels elements estructurals per resistir la cisalla i, en particular, la capacitat que ofereixen les llindes, que són aquí els elements horitzontals d'obra de fàbrica situats sobre o sota les apertures i entre els pilars. Aquesta capacitat a cisalla de les llindes ha estat analitzada des de distints punts de vista. Diferents investigadors han proposat equacions analítiques i criteris simples de trencament per a l‘estimació d‘aquesta resistència. El comportament sísmic de les llindes ha estat també estudiat amb mètodes numèrics incorporant diferents nivells de complexitat, tals com micromodels, macromodels i el mètode del pòrtic equivalent. Aquesta tesina presenta una detallada investigació de l‘estat del coneixement sobre el comportament sísmic de façanes de maçoneria, amb especial interès en el comportament de les llindes en el seu pla. La recerca inclou observacions de passats terratrèmols i casos experimentals, així com estratègies numèriques i simplificades per a la caracterització de la resposta de les llindes quan es sotmeten a càrregues laterals. Basat en les conclusions de l‘estat del coneixement, s‘ha desenvolupat un model numèric seguint l‘estratègia de macromodelatge per elements finits. El model adoptat s‘ha calibrat emprant un campanya experimental prèvia com a problema de referència. Al mateix temps, un detallat estudi paramètric s‘ha efectuat per investigar la influència de diversos paràmetres com ara les propietats mecàniques de

Aquest treball final de grau pren com a objectiu l’estudi de les condicions reals d’apilament en l’etapa d’emmagatzematge primari de les dovelles prefabricades de formigó i la influència en el seu comportament estructural. Una de les etapes més crítiques en la fabricació de les dovelles de formigó prefabricat és l’etapa d’emmagatzematge primari degut a que el formigó encara no s’ha curat, per tant encara no ha assolit la seva resistència de disseny. Com a conseqüència, qualsevol sol·licitació de càrrega a la que pugui estar sotmès li pot minvar les propietats mecàniques i estructurals, principalment en termes de durabilitat i resistència del formigó. D’aquesta manera, s’avaluarà la posició dels suports de les dovelles en l’etapa d’emmagatzematge primari emprades en la construcció d’un túnel a l’Orient Pròxim mitjançant la realització d’una anàlisi estadística composta per més de 100 mostres. S’estudiarà el comportament estructural de les dovelles en diferents casuístiques a partir de casos reals mitjançant la creació d’una calculadora. Es conclourà, amb una anàlisi sobre la capacitat de resistència, estudiant les diferents quanties de resistència a les que poden estar sotmeses les dovelles de formigó prefabricat quan encara no han assolit la seva màxima resistència., Este trabajo final de grado toma como objetivo el estudio de las condiciones reales de acopio en la etapa de almacenamiento primario de las dovelas prefabricadas de hormigón y la influencia en su comportamiento estructural. Una de las etapas más críticas en la fabricación de las dovelas de hormigón prefabricado es la etapa de almacenamiento primario debido a que el hormigón aún no se ha curado, por lo tanto, todavía no ha alcanzado la resistencia de diseño. Como consecuencia, cualquier solicitación de cargas a la que pueda estar sometido puede menguarle las propiedades mecánicas y estructurales, principalmente en términos de durabilidad y resistencia del hormigón. De este modo, se evaluará la posición de los soportes de las dovelas en la etapa de almacenamiento primario usadas en la construcción de un túnel en el Oriente Medio mediante la realización de un análisis estadístico compuesto por más de 100 muestras. Se estudiará el comportamiento estructural de las dovelas en diferentes casuísticas a partir de casos reales mediante la creación de una calculadora. Se concluirá, con un análisis sobre la capacidad de resistencia, estudiando las diferentes cuantías de resistencia a las que pueden estar sometidas las dovelas de hormigón prefabricado aún no habiendo alcanzado su máxima resistencia., The aim of this final degree project is the study of real conditions of stacking during primary storing of precast concrete segments and their influence over structural behaviour. One of the most critical stage, during the manufacturing of precast concrete segments, is the stage called primary storing due to concrete has an early age resistance so it doesn’t reach its design strength. As a consequence of that, whatever solicitation load can decrease its mechanical and structural properties, in terms of durability and resistance of concrete. On this way, position of segment supports during primary storing will be evaluated on more than 100 samples, these ones were used throughout the construction of a tunnel in Near East. This data will allow to make a statistical study of the supports position. As well as, structural behaviour of precast segments will be studied for different load cases based on real cases by using the developed calculation tool. To conclude, resistance capacity will be analysed by studying different magnitude of resistance which can be subjected for the precast concrete segments during the early age resistance.

En primer lloc s’ha escollit un solar virtual en el barri la Bòbila ubicat al municipi de Piera per a l'execució de una nau industrial destinada a l’ús comercial d’un supermercat. Aquest treball pretén ajustar-se a un projecte real d’aquestes característiques, per això s’ha fet una elecció i disseny basant-se amb els espais i necessitats que requereix una nau industrial per a l’ús comercial d’un supermercat. Per poder aconseguir els objectius s’ha fet una recopilació d’informació, idees i diferents projectes ja executats. En el present projecte s’ha realitzat el disseny i càlcul estructural de una nau industrial conforme al Codi Tècnic de la Edificació i la Instrucció de Formigó Estructural. Per el càlcul del projecte s’ha utilitzat el software Wineva versió 8.05. Els càlculs realitzats comprenen des de la coberta passant pels pilars i arribant fins a la fonamentació del edifici. Els resultats i informes realitzats es poden consultar en els plànols i annexes del projecte. La edificació projectada presenta una estructura de formigó porticada. Els pòrtics de la nau son a dos aigües i es materialitzen a base de pilars i jàsseres de formigó prefabricat. La nau serà utilitzada per el comerç d’un supermercat tindrà les seves dependencies annexes de us intern per l’emmagatzematge, càmeres frigorífiques, vestuaris, lavabos, etc. S’ha realitzat un pressupost organitzat per capítols, juntament amb els corresponents mesuraments dels diferents elements que componen l’obra.

La resistència geotècnica d’una estructura generalment es calcula a partir de la mitjana de les propietats de sòl. La pràctica espanyola de disseny geotècnic utilitza factors de minoració globals mentre que el juny del 2016 entra en vigor l’Eurocodi que, utilitza factors parcials de minoració. L’Eurocodi defineix el valor característic del sòl com “estimació prudent del valor que afecta l’ocurrència de l’estat límit”. A més, s’estipula que la selecció d’aquest valor s’ha de basar amb, a part d’altres factors, “la extensió de la zona de terreny que governa el comportament de l’estructura geotècnica a l’estat límit que es consideri”. El present treball consta de tres parts diferenciades. La primera, es basa en la presentació de l’Eurocodi i els mètodes de càlcul de fonamentacions superficials i profundes així com, el mètode de selecció del valor característic segons aquesta normativa. La segona, es basa en comparar el càlcul de les estructures geotècniques a partir del Codi Tècnic de la Edificació – utilitza factors de minoració globals – i l’Eurocodi 7 amb l’Annex Nacional Espanyol. La tercera, es presenta un mètode estadístic per determinar el valor característic de les propietats del terreny d’una forma objectiva i vàlida en el món de la geotècnia. Aquest mètode es basa en la mitjana aritmètica, la variància i l’escala de fluctuació., Geotechnical performance of a structure is generally governed by spatial average soil properties. The Spanish typical method to geotechnical design uses global factors to minimize the ground resistance, however on June 2016 comes into force Eurocode 7 that uses partial reduction factors. In Eurocode the characteristic soil value is defined as “a cautious estimate of the value affecting the occurrence of the limit state”. In addition it is stated that the selection of this value should be based on, among other factors, “the extent of the zone of ground governing the behaviour of the geotechnical structure at the limit state being considered”. This thesis is divided in three parts. The first one, is based on the introduction of Eurocode 7 and the design of footings and piles using EC7 and, is shown the characteristic values selection method using this normative. The second one, is based on the geotechnical structure calculus using the Technical Code of the Edification – which uses reduction global factors – and with the Eurocode 7 with the National Spanish Annex. At the third one, a statistical method is presented to assess the characteristic value in an objective way and useful in the geotechnics world’s. This method is based on the arithmetic mean, the variance and the scale of fluctuation.

La Basílica de Santa Maria de Vilafranca del Penedès ha sofert diversos danys estructurals al llarg de la seva història. Això ha provocat danys i ha requerit reconstruccions importants a 1 metre més avall, i que afegissin elements constructius per assegurar-ne l'estabilitat. El present treball té com a objectiu entendre el funcionament de l'estructura mitjançant l'estàtica gràfica.

Les equacions que descriuen el flux de neu (allaus) que s'utilitzen habitualment, tenen una estructura a las de Saint Venant 2D. E bas al model numèric Iber, es planteja afegir alguns termes a les equacions actuals per poder descriure la caiguda d'una allau. Es disposa d'informació de camp per posteriorment calibrar/validar el model.