Resistencia sísmica del hormigón inspirada en los huesos

Resistencia sísmica del hormigón inspirada en los huesos

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Hasta la fecha, el hormigón es uno de los principales materiales de construcción más utilizados y dependiendo de cómo se utilice, las cargas estructurales se determinan de acuerdo a un punto específico y en coordinación con sus miembros estructurales. Esto entonces se reduce a una estructura que reacciona tanto en movimiento lateral como en momento vertical, que se tensa y se comprime de acuerdo al esfuerzo ejercido. Ahora, ¿qué tal si las estructuras de hormigón se pudieran hacer adaptables a estos esfuerzos? ¿Podríamos diseñar estructuras de hormigón basándonos en los esfuerzos y determinar la cantidad de material con ésta medida?
Sólo recientemente es que tenemos estudios que reflejan ésta idea.

01 MaterialCode

03 BiomimeticAlgorithmEn el 2008, la tesis titulada Principios de una Cultura Biotectónica fué concebida a modo de catálogo estructural con parámetros bio-inspirados y dirigidos a establecer un nuevo orden tectónico para estructuras de hormigón resistentes a sismos. Explorando la morfología adaptable del hueso humano, en específico el fémur, la tesis propone una Estructura Resistente a Momento Especial no-prismático, cuya forma se basó en la ley de Wolff, lo cual permitió llegar a una forma que se acostumbra a las cargas estéticas a las cuales la estructura estaría enfrentándose.

El movimiento típico de un terremoto, define las diversas cargas que se tomaron en consideración para diseñar el prototipo estructural. Se llevó a cabo por medio de programas tales como SAP y ETABS, demostrando cierto nivel de optimización. Debido al resultado de la forma no-prismática, la estructura de hormigón propuesta, mejora o bien supera lo tradicional, haciéndola más liviana y a la vez más rígida que lo normal.07 BuildingBonesModules

En 2010, el proyecto evoluciona a un material de investigación más profundo, indagando en la resistencia estructural del hormigón inspirada por las propiedades mecánicas de los huesos. La investigación también mide las implicaciones tectónicas de dicho acercamiento tecnológico. Wilfredo Méndez, investigador principal del proyecto, fuertemente reafirma que: “la forma en la cual estamos manipulando objetos y creando espacios, cambiará la definición misma de lo que es Arquitectura”.

El proyecto busca traducir las complejidades jerárquicas de la arquitectura, por medio de las existentes entre el mineral y la fibra de los huesos, con el fin de reproducir la respuesta estructural del hormigón estructural. Para conseguir este objetivo, distintas dimensiones han sido exploradas, desde fabricación inspirada en el crecimiento natural hasta nano-tecnología.Basic RGB02 ThesisArchTranslation

La investigación que ganó el primer premio de la competencia inaugural de Thinking-In-Practice Competition (2013), es conducida por la Pontificia Universidad Católica de Puerto Rico, Escuela de Arquitectura (PCUPR), en colaboración con el Departamento de Química y el Programa de Biotecnología de PCUPR; el Departamento de Estructuras e Ingeniería Geotécnica de la Pontificia Universidad de Chile, DAZA Ingeniería Estructural y Essroc San Juan con el Grupo Italcementi.


Encuentra a Wilfredo Mendez en:

Twitter: @arq_wilfredo
Linkedin: Wilfredo Méndez, su blog personal Meta-tectónica y a través Biotectónica, espacio programado para sus estudiantes del programa de investigación y diseño en PCUPR.

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Mabelle Plasencia

Founder and Editor at INmatteria©
• Architect | LEED AP BD+C, with an intense passion for materiality, innovation, technology and science. • Arquitecta | LEED AP BD+C apasionada por la materialidad, innovación, tecnología y ciencia.