Geometría de las superficies de área mínima (SAM) en reticulados espaciales
Palabras clave:
diseño de estructuras, geometría de las superficies SAM, geometría del espacio, reticulados espaciales, superficies mínimas, teoría reticularSinopsis
Las películas de jabón permiten materializar las superficies de área mínima del borde de cualquier figura, conformadas por el mínimo material que se distribuye con la forma precisa. Por cada figura de alambre que se introduce y se retira de una solución de agua y jabón, al interior se obtiene un conjunto de películas con un orden determinado; de las uniones entre películas de jabón surgen aristas, que se comunican entre ellas buscando caminos rápidos, lo más sencillos posible.
Bajo dicho principio, sí la geometría de los elementos lineales generados es retomada para el diseño y construcción de sistemas estructurales de barras y nodos, reticulados espaciales, ha de proporcionar formas eficientes en la transmisión de cargas de edificaciones.
Fue seleccionada la figura de un poliedro regular, el hexaedro conocido como cubo, del cual se elaboró el bastidor de alambre hasta obtener las películas de jabón posibles de generar en el interior. De esta manera se materializaron las superficies de área mínima derivadas de la figura estudiada. La configuración geométrica de aristas formada por la unión de películas fue aplicada al diseño de un sistema reticulado espacial, probad por simulaciones en software; los resultados del comportamiento estructural ante cargas estáticas verticales fueron positivos en el desarrollo de una columna tipo cercha. Como aporte final se diseña un producto tecnológico denominado Columna SAM, proponiendo a futuro dar continuidad a la investigación con la ulterior fabricación y comprobación de prototipos ante cargas estáticas y dinámicas.
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Referencias
AHMSA Altos Hornos de México. (2013). Manual de diseño para la construcción en acero. México.
Asamblea Legislativa del Distrito Federal. (1993). Reglamento de construcciones para el Distrito Federal. Comisión de Ciencia, Tenología e Informática.
Bangash, M. Y., & Bangash, T. (2003). Elements of Spatial Structures. Analysis and Design. Thomas Telford Limited.
Barnes, J. (2012). Gems of geometry. Springer.
Boys, C. V. (1959). Soap bubbles. Their colours and the forces wich mold them. Dover Publications, Inc.
Bragado, J. (s.f.). Películas de jabón y superficies mínimas. Imaginary. https://www.imaginary.org/sites/default/files/superficies_minimas.pdf
Braungart, M., & McDonough, W. (2002). Cradle to cradle: remaking the way we make things. North Point Press.
Celigüeta L., J. T. (2008). Método de los elementos finitos para análisis estructural. Escuela Superior de Ingenieros.
Chema. (2014, 13 de mayo). Hipercubo? Mi mundo de papel. http://mimundodepapel-chema.blogspot.mx/2014/05/hipercubo.html
da Costa Bischoff, J. (2002). La arquitectura y su influencia en el medio ambiente [tesis de maestría, Universidad Nacional Autónoma de México].
Designcoding. (2013, 15 de mayo). Weaire-Phelan structure. Designcoding. https://www.designcoding.net/weaire-phelan-structure/
Despina, Y. E. (2012). Estructuras de malla morfología estructural. Proyecto de investigación. Universidad Aristóteles de Salónica. https://n9.cl/fn0jg
El Comercio. (2010, 16 de octubre). Una casa para los casos extremos. El Comercio. https://n9.cl/pa9nb
Engel, H. (2006). Sistemas de estructuras. Barcelona: Gustavo Gili. S. L.
Epsilones. (s.f.). Estadio olímpico de Munich. Epsilones. https://www.epsilones.com/paginas/artes/artes-138-municholimpico.html
Flores, F., & Brewer, A. (2023). Introduccióon curso modelos estructurales. En Apuntes de Análisis Estructural. Universidad Nacional de Córdoba.
García Esteban, L. (1999). Historia de la tecnología de la madera. Aitim, 198, 68.
García L. (2009). Tesis: Origen y evolución de la cercha. Universidad Politécnica de Madrid.
García-Asenjo Villamayor, L. y Hernández López, D. (2005). Geodesía. Universidad Politécnica de Valencia.
Gobierno de la Ciudad de México. (2020). Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal. Gaceta Oficial.
Gobierno del Distrito Federal. (2017). Normas técnicas complementarias sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones. Gaceta oficial de la Ciudad de México.
González, L. E. y Mejía, G. (2013, 11 de abril). Experimentos con burbujas de jabón. Yumpu. https://n9.cl/n1g45
González Meza, E. (2016). Estructuras de retícula triangular: transformaciones constructivas de las edificaciones [tesis doctoral, Universidad Politécnica de Madrid]. https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.42929
González Tejeda, I. (1992). Análisis de estructuras arquitectónicas. Trillas.
Grupo Colinas de Buen. (s.f.). Grupo Colinas de Buen. 50 años 1960-2010. https://www.cdebuen.com.mx/colinas_de_buen.pdf
Guiajero. (s.f.). Universum, museo de las ciencias. Guiajero. https://www.guiajero.com/universum-museo-de-las-ciencias/
Harris, C. (2006). Dictionary of architecture and construction (4a. ed.). Mc Graw-Hill.
Instituto Mexicano de la Construcción en Acero A. C. (1993). Manual de construcción en acero. Limusa.
IS-Arquitectura 4.0. (2012, 31 de julio). DIA: Viviendas de emergencia [blog de arquitectura]. https://n9.cl/2hdu82
Jácome G., Á. y Navarrete M., G. (2011). El Diseño Industrial como herrramienta en la prevención de una catástrofe natural o antrópica. Habitáculo Sustentable "Vivienda de Emergencia Post Catástrofes". Estudio Diseños e Investigaciones Aplicadas Pontificia Universidad Católica del Ecuador.
Jácome, Á. (2011). Vivienda emergente. Vision360tv (entrevistador).
Konstandt, M. (2023, 30 de noviembre). Molecule. Obtenido de https://www.molecule.com.ar/contacto.htm
Langdon, D. (2014, 3 de diciembre). Clásicos de Arquitectura: Biósfera de Montreal / Buckminster Fuller. Arch Daily. https://n9.cl/t5ck2
Lesly. (2009, 25 de noviembre). Introducción a la arquitectura [Blog]. https://leslyarq.blogspot.com/2009/11/estructura.html
López-César, I. (2012). Las exposiciones universales (laboratorio de estructuras): aportación de los edificios construidos con motivo de las exposiciones universales a la historia de las tipologías estructurales de edificación [tesis doctoral, Universidad de la Coruña]. https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=43355
Mainstone, R. (2001). Developmens in structural form. Routledge.
Makowski, Z. S. (1972). Estructuras espaciales en acero. Gustavo Gili Editor S.A.
Maneval, V. (2020, 23 de junio). El cubo de agua (2003-2008) Pekín, China. BubbleMania. https://n9.cl/81w4c
Martínez Salazar, A. (2019). Propuesta de sistema constructivo para el proyecto CASA-UNAM [trabajo de grado, Universidad Nacional Autónoma de México]. http://132.248.52.100:8080/xmlui/handle/132.248.52.100/16605
Math Berkeley. (s.f.). Double bubbles. Math Berkeley. https://math.berkeley.edu/~hutching/pub/db2ann/dbpictures.html
México es cultura. (s.f.). Museo Universitario del Chopo. México es cultura. https://n9.cl/8m9c0p
Miller, B. (s.f.). Bubble shadow # 1. Robischon. https://www.robischongallery.com/artist/BRAD_MILLER/works/3420
Molecule. (2019). Construyendo la casa Molecule. Molecule. https://www.molecule.com.ar/fotosarmado.htm
Murcia, C. (2011). Física para arquitectos. Universidad Santo Tomás. https://n9.cl/084zs
Nat Geo Found. (2013, 29 de mayo). Alexander Graham Bell’s tetrahedral tower is unveiled in 1907 in Nova Scotia. Nat Geo Found. https://n9.cl/39s7m
Nerdinger, W. (2005). Frei Otto: complete works: lightweight construction, natural design. Suiza.
Oliva Salinas, J. G. (1989). México Patente nº 158161.
O'Rourke, J. (2014, 10 de marzo). Triple bubble conjecture: Natural candidate? Math Overflow. https://mathoverflow.net/q/159743
Papadima, S. (2015, 29 de julio). 10 amazing hotels across the world that will blow you away. Life Advancer. https://n9.cl/yakvqe
Parker, H. (2002). Ingeniería simplificada para arquitectos y constructores. Limusa.
Roland, C. (1973). Frei Otto: Estructuras. Gustavo Gili Editor S.A.
Saraceno, T. (s. f.) Gigantic bubble biospheres. Eyeball Menu. https://eyeballprints.com/2014/02/19/gigantic-bubble-biospheres/
Scott, S. L. (2023). Weaire-Phelan structure. Vocal Media Earth. https://vocal.media/earth/weaire-phelan-structure
Solís Á., L. (2010). Principios estructurales en la arquitectura mexicana. México, Editorial Trillas.
Stefan, H. y Tromba, A. (1990). Matemáticas y formas óptimas. Biblioteca Scientific American.
Stefan, H., & Tromba, A. (1995). The parsimonious universe. Shape and form in the natural world. Springer.
Téllez, G. (2003). La física y las películas de jabón. Revista Hipotesis, 1-33.
Torroja, E. (2010). Razón y ser de los tipos estructurales. Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
Weaire, D. (1995). De la burbuja a la espuma. Mundo científico, 15(157), 408-414.
Weisstein, E. W. (s.f.). Bubble. MathWorld--A Wolfram Web Resource. https://mathworld.wolfram.com/Bubble.html
Yunis, N. (2015, 12 de marzo). Pritzker 2015: Frei Otto y la importancia de la experimentación en la arquitectura. Arch Daily. https://n9.cl/6nrgj
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