La experiencia propuesta consiste en la organización de un concurso de ideas para el diseño y cálculo de una pasarela peatonal sobre un arroyo del municipio madrileño de Talamanca de Jarama. A esta convocatoria acudirían cuatro equipos formados cada uno de ellos por un alumno del último año del Máster de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, que ha de realizar su TFM, y un profesor de la Escuela de Caminos, que haría las funciones de tutor. El alumno, por tanto, vincularía su TFM a esta experiencia que replica un concurso real de ideas promovido por un Ayuntamiento. En este sentido, se va a prorrogar un convenio entre la Escuela de Caminos y el Excmo. Ayuntamiento de Talamanca para la realización de proyectos fin de máster o grado en el municipio, que se firmó el año pasado con el objeto de que el alumno pudiese desarrollar su proyecto atendiendo a una necesidad real y relacionándose con los agentes locales implicados, exactamente igual que en su futuro desempeño profesional. La propuesta que aquí se presenta continúa con esta idea de “aprender haciendo”, facilitando al alumno un aprendizaje experiencial, pero, en este caso, mediante la creación de un concurso de ideas.

Cada tutor propuesto es especialista en alguna de las materias esenciales que los alumnos tendrán que abordar para el desarrollo de su TFM y se encargará de orientarles en talleres o visitas a campo que se realizarán de forma conjunta. Estas actividades son esencialmente prácticas y habitualmente requerirán de la colaboración de todos para resolver los problemas que se plantean (las actividades se detallan en el apartado de fases y acciones). Estas actividades complementan el seguimiento que cada tutor realiza del trabajo de su alumno de forma individual durante todo el proceso.

El concurso de ideas consiste en la presentación de un panel en formato A1 (594 mm x 840 mm). Este debe incluir la totalidad de la documentación necesaria para permitir una adecuada comprensión de la obra: planos (plantas, alzados, secciones y detalles constructivos), imágenes, esquemas, gráficos y fotografías. Asimismo, el panel debe contener un texto sintético como resumen de la memoria justificativa del proyecto (máximo 250 palabras). 

Los paneles serán evaluados por un tribunal conformado por una selección de profesores y alumnos, así como algún representante del Excmo. Ayuntamiento de Talamanca de Jarama. Además, un porcentaje de la calificación final de las propuestas vendrá definido por el voto popular (de los ciudadanos del municipio y de la comunidad de la Escuela de Caminos), mediante un formulario on line, al cual se podrá acceder mediante el escaneo de un código QR, insertado en los anuncios del concurso y en el pie de los paneles de cada propuesta.

Finalmente, el proyecto contempla la colaboración de varios profesores, especialistas en otras materias que también deberán abordar los alumnos (integración ambiental, urbanismo, diseño, etc.), que les orientarán en la resolución de dudas específicas de su materia.

El proyecto dará difusión al concurso en la Escuela de Caminos y en el municipio de Talamanca mediante medios digitales y físicos apropiados. Asimismo, se expondrán los paneles en alguno de los halles de la Escuela y en una sala de acceso público del municipio de Talamanca.

El premio del concurso consistirá en una mención y en la entrega de un lote de libros especializados en ingeniería civil.

Los objetivos fundamentales de la propuesta son:

• Facilitar el aprendizaje experiencial del alumno, que ha de afrontar retos reales de la práctica profesional de un Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.
• Probar un método piloto de tutela de un TFM que integra varias disciplinas y a varios profesores. Se trataría de un modelo del tipo “varios alumnos-varios tutores-un solo proyecto”, en contraste con el método clásico de “un alumno-un tutor-un proyecto”. De esta forma se potencia el trabajo colaborativo entre alumnos.
• Estimular el aprendizaje del alumno, aumentando su motivación, mediante el planteamiento de diferentes retos, reales y de aplicación directa.

En ocasiones, los trabajos fin de máster, así como los trabajos fin de grado, adolecen de una falta de experiencia real. Es relativamente habitual que el alumno realice su trabajo sin visitar el lugar en el que se ubica el proyecto, sin tomar medidas en campo, ni levantar la taquimetría o sin hacer un reportaje fotográfico. Del mismo modo, no reciben feedback de los agentes locales; no precisan hablar con los técnicos de la administración, etc. Por tanto, los TFM o TFG se desarrollan en un plano relativamente teórico, perdiendo la oportunidad de servir de entrenamiento para el desarrollo profesional posterior.

La forma de trabajar que se plantea en esta propuesta permite e incentiva que el alumno progrese en su trabajo, replicando las actividades que un profesional tendría que realizar para el diseño de un proyecto real. Asimismo, se incentiva al alumno a realizar un trabajo de excelencia, mediante el planteamiento de retos parciales y la presentación, finalmente, de su trabajo en un concurso.

Finalmente, las actividades conjuntas con el resto de sus compañeros, permiten un trabajo en equipo, de colaboración, lo que estimula al alumno y le incentiva para mejorar en su trabajo.

Esta propuesta se plantea como un proyecto piloto que prueba una metodología de trabajo para la realización y tutela de TFM en la Escuela de Caminos, Canales y Puertos. En este sentido, el número de alumnos que se beneficia directamente del proyecto es reducido. En particular, se prevé la participación de 4 alumnos, que serán tutelados por 4 profesores de distintas áreas (Ordenación territorial; composición y Estética; Cálculo de Estructuras). Sin embargo, gracias a la difusión que prevé el proyecto y a la participación activa en el proceso de selección de la mejor propuesta presentada, el proyecto puede alcanzar al centenar de personas, entre la comunidad educativa, profesores y alumnos, y los ciudadanos interesados en el municipio de Talamanca de Jarama.

Por otro lado, cabe indicar que los proyectos fin de máster obtenidos en este proceso tendrán la definición técnica y presupuestaria necesaria para su licitación en caso del que el Excmo. Ayuntamiento de Talamanca de Jarama lo desease. En este caso, el público beneficiado por este proyecto sería la colectividad que diese uso a la pasarela, una vez construida; es decir, un público potencial de 3.600 ciudadanos (según censo de 2014).

1.   Comprensión del lugar. Planteamiento de la problemática y necesidad de cruce peatonal. Conocimiento del emplazamiento, carácter del sitio. Visita de campo. Necesidades funcionales (anchura de la pasarela, gálibo libre, lámina de agua, avenidas, vida útil). Características geotécnicas del terreno. Levantamiento topográfico suficiente para elaborar una planta de situación y un alzado del cauce y su entorno.

2.   Conocimiento de los tipos. Repaso y estudio personal a partir de bibliografía seleccionada de las principales tipologías estructurales acordes a la problemática del proyecto. Selección de varias referencias como modelo y punto de partida.

3.   Elaboración del diseño. Desarrollo conceptual de varias alternativas. Propuestas de diseño. Elección y desarrollo de un diseño de pasarela. El diseño se concretará en planta, alzado y sección transversal dibujados a escala sobre la base elaborada en la primera fase. Elaboración de una perspectiva, infografía o modelo 3D de la propuesta.

4.   Dimensionamiento de la estructura. Elaboración de un modelo de cálculo. Hipótesis de carga, combinación de acciones, obtención de esfuerzos envolventes. Predimensionamiento de secciones transversales, estado límite último. Control de deformaciones, estado límite de servicio. Solicitaciones y tipo de cimentación. Esta cuarta fase puede implicar una cierta iteración con la anterior, modificando o ajustando algunos elementos en las geometrías del diseño.

5.   Representación de la propuesta. Elaboración de un panel sintético de tamaño A1 vertical en que se expondrá gráficamente la solución de pasarela planteada. Debe incluir lema, motivos de inspiración, alzado, planta, perfil, perspectiva, memoria justificativa (máximo 250 palabras), materiales, acabados, detalles constructivos y cualquier otro elemento que contribuya a la comprensión de la propuesta.

Los recursos que se van a elaborar están relacionados con las fases del proyecto y son los siguientes:

• Fase 1.
  • Directrices y elementos a considerar en la recopilación de la información previa a la realización de un proyecto constructivo.

El objetivo de estas directrices es ayudar al alumno en los pasos a seguir para conocer los condicionantes previos al proyecto. Se indicará (i) la información a buscar (antecedentes administrativos, cartografía y topografía, geología y geotecnia, localización canteras y vertederos e información relevante sobre el entorno físico, humano y socioeconómico), (ii) los lugares donde buscarla (normas, reglamentos, revistas técnicas, bases de datos, organismos públicos y privados, proveedores) y (iii) los elementos básicos que en cada apartado deben ser recopilados.

• Fase 4.
  • Fundamentos de diseño de pasarelas peatonales frente a vibraciones inducidas por peatones.

El objetivo de este documento es ayudar al alumno en el análisis de pasarelas (estructura a realizar por todos los alumnos involucrados en el proyecto). Se especificarán los pasos a seguir: (i) evaluación de las frecuencias naturales, (ii) determinar su rango crítico, (iii) determinación del amortiguamiento estructural, (iv) evaluación de la aceleración y (v) comprobación de la estructura.

• Ayuda para el análisis por elementos finitos de estructuras usando el programa Code-Aster.

El objetivo de este punto es ayudar al alumno en la construcción, análisis y extracción de esfuerzos en un modelo por elementos finitos usando los programas Salome-CodeAster.  Son programas open-source cuya curva de aprendizaje es algo elevada y que no han sido dados durante el máster.   

El seguimiento del proyecto y la medición de resultados se realizará con las siguientes actividades:

1. Se hará un registro y se analizarán las actividades programadas (reuniones grupales entre los alumnos y reuniones alumno-tutor) y las entregas parciales del trabajo.
2. Encuestas a los estudiantes para medir la autopercepción sobre las metodologías/actividades implementadas.
3. Uso de rúbricas e indicadores para verificar la adquisición de las siguientes competencias:
   • Específicas del Máster de ICCP (según Orden CIN 309/2009): CGP2, CE22, CE29:
     • CGP2. Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una obra pública, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su construcción, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
     • CE22. Conocimiento y capacidad para el análisis estructural mediante la aplicación de los métodos y programas de diseño y cálculo avanzado de estructuras, a partir del conocimiento y comprensión de las solicitaciones y su aplicación a las tipologías estructurales de la ingeniería civil. Capacidad para realizar evaluaciones de integridad estructural.
     • CE29. Capacidad para analizar y diagnosticar los condicionantes sociales, culturales, ambientales y económicos de un territorio, así como para realizar proyectos de ordenación territorial y planeamien­to urbanístico desde la perspectiva de un desarrollo sostenible.
4. Generales de la UPM: Creatividad: Propuesta de un reto y búsqueda de soluciones para el lanzamiento de proyectos innovadores.

Las evidencias de logro a considerar serán las siguientes:

• Asociados a la competencia específica del Máster CGP2:
  • El alumno ha realizado un estudio completo de los condicionantes previos del proyecto.
  • El alumno ha identificado claramente las necesidades que debe satisfacer el proyecto y los criterios (legales, estéticos, técnicos) que se deben cumplir.
  • El alumno ha realizado un análisis de alternativas, las ha juzgado críticamente y es capaz de justificar la solución adoptada.
• Asociados a la competencia específica del Master CE22:
  • El alumno es capaz de idealizar el comportamiento mecánico de la estructura justificando las hipótesis simplificativas y asegurándose que incorpora los fenómenos físicos relevantes (análisis dinámico).
  • El alumno es capaz de construir un modelo de elementos finitos que reproduzca el comportamiento mecánico de la estructura en los rangos de aplicación de las cargas.
  • El alumno es capaz de extraer los esfuerzos seccionales y organizar esta información para el posterior dimensionado.
• Asociados a la competencia específica del Master CE29:
  • El alumno es capaz de interpretar el contexto social, legal y ambiental del entorno donde se insertará la obra civil (Talamanca del Jarama).
  • El alumno es capaz de justificar su solución desde el punto de vista de su inserción en el municipio de Talamaca del Jarama
• Asociados a la competencia general de la UPM “Creatividad”:
  • El alumno genera un mínimo de tres soluciones (bien por la tipología estructural, bien por los materiales utilizados o bien por ser diseños diferenciados).
  • El alumno desarrolla soluciones originales, condicionadas por la ubicación de la estructura y diferentes de las soluciones típicas de obras no singulares.

El alumno desarrolla una solución de calidad pero realista, que puede ser construida y ajustada a las expectativas presupuestarias para un municipio como Talamanca del Jarama.

• Producto físico. El resultado de los trabajos serán los paneles A1 que, a modo de concurso de ideas, constituirán la síntesis de los trabajos realizados y la base para su evaluación por el tribunal y la participación, interna y externa. Estos paneles serán expuestos físicamente en la Escuela de Caminos y virtualmente en la página Web (Formulario Google Form) que permitirá el voto popular. Además, los alumnos obtendrán un modelo virtual de su pasarela, levantado en 3D.
• Transferencia interna. El PIE se visibilizará en la Escuela de Caminos en la exposición, física y virtual, que permitirá también el voto popular del conjunto de la comunidad educativa, alumnos y profesores.
• Transferencia externa. Asimismo, gracias al convenio con el Ayuntamiento de Talamanca, se difundirá e incentivará la participación de los ciudadanos del municipio en la evaluación de la solución más idónea.
• Recursos educativos. Fruto del desarrollo del PIE se desarrollarán recursos educativos, en particular de las fases 3 y 4 para su empleo en el desarrollo de TFM de pasarelas o proyectos similares.

• Página Web y formulario de votación. Los paneles A1 resultado de los proyectos PFM, se incluirán en una página Web. Mediante un formulario on line, al cual se podrá acceder mediante el escaneo de un código QR, se posibilitará el voto de los ciudadanos del municipio, así como el de los alumnos y profesores de la Escuela de Caminos.
• Noticia para la difusión en la UPM. El PIE, los resultados del proyecto y las soluciones, propuestas y ganadora, se divulgarán en una noticia para su difusión en la UPM.
• Artículo científico. Se redactará un artículo con la metodología seguida para la realización de proyectos en formato de concurso de ideas, y una propuesta para su aplicación general en estudios de ingeniería civil.

• Se prevé la colaboración del profesor universitario D. Pedro Molina Holgado, de la Universidad Autónoma de Madrid, doctor en Geografía y experto en Ordenación del Territorio y Paisaje. El profesor Molina dará soporte a las actividades de campo, especialmente en lo relativo a la interpretación de los factores físicos y su influencia en la propuesta de alternativas de diseño.