Domos de concreto inflables - Academia Panamericana de Ingeniería

Solo para Ingenieros
Ciencia y Tecnología
Dr. Arnoldo Bautista Corral
Sólo para ingenieros (202): Domos de concreto inflables: nuevo y mejor método de construcción…
4/07/2014
Clasificación: Ingeniería civil
Estimados colegas y amigos,
Es raro que en la actualidad se construyan estructuras de concreto o de piedra con vanos espaciosos
sin columnas. La razón de ello es que tales construcciones requieren enormes y costosas cimbras
(estructuras temporales de soporte). Al respecto un colega nos ha enviado información de un nuevo
método de construcción desarrollado recientemente en la ‘Vienna University of Technology (VUT)’ y
el cual no requiere de cimbra en lo absoluto. Veamos de que se trata…
La técnica es relativamente sencilla y en forma resumida es la siguiente: primeramente se coloca un
extenso y grueso cojín inflable en un terreno grande, encima del cual se vaciara la losa que se
convertirá en bóveda. Luego se vacía sobre el cojín la amplia losa plana de concreto la cual inicia
gradualmente su endurecimiento. Inmediatamente después se procede a inflar el cojín, el cual
flexiona al concreto y forma rápidamente una estructura cóncava permanente (una especia de
concha o bóveda). Con esta técnica, aun recintos muy grandes para eventos podrían construirse. De
hecho, en la VUT ya se ha construido una primera estructura experimental utilizando este método.
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“Es algo similar a cuando se pela una naranja y luego la cascara se puede colocar y aplanar en la
mesa,” dijo el Profesor Johann Kollegger. ‘Nosotros lo hacemos al revés, comenzamos con una
superficie plana y luego la doblamos para hacer una bóveda.’ Johann Kollegger y Benjamin Kromoser
de la UVT desarrollaron la nueva técnica de construcción, la cual ha sido ahora probada en los
terrenos de Aspang en Viena. Repasemos con detalle dicho método:
El método de la calza neumática
Primeramente, y como ya se comentó, un gran cojín de aire es colocado previamente en el lugar
donde se hará el vaciado de la losa. El cojín consiste de dos hojas de plástico unidas térmicamente
entre si.
Es crucial calcular con exactitud la forma geométrica requerida. La losa consiste de varios segmentos.
Se deben dejar espacios entre estos segmentos que correspondan a la forma de la calza, de tal
manera que estos se acoplen perfectamente cuando la estructura se doble. Para asegurar que todos
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los segmentos del concreto se muevan en perfecta sincronía, se conectan con barras de acero.
Una vez realizada la preparación descrita se vacía el concreto.
Al mismo tiempo, un cable se ajusta alrededor de los segmentos de concreto, de tal manera que
levante dicho concreto al centro y todo el conjunto es empujado desde fuera.
El siguiente paso es inflar el cojín.
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Al flexionar el concreto aparecen muchas grietas pequeñas, pero esto no representa un problema de
estabilidad para el domo. ‘Podemos observar lo mismo que en los viejos arcos de piedra,’ explicó
Johann Kollegger. ‘Si la forma es la correcta, cada piedra mantiene a las otras en su lugar y la
construcción permanece estable.’
Al final, la estructura puede ser revestida con un enjarre, y entonces tendrá las mismas propiedades y
será tan estable como un domo de concreto construido en forma convencional.
En el experimento de la VUT, todo el proceso se realizo en dos horas y la altura final del domo fue de
2.9 m.
Arquitectura creativa y de estilo libre
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‘Decidimos no solamente crear un forma simple racionalmente simétrica,’ dijo Benjamín Kromoser.
‘Nuestros edificios son complicados, no pueden ser descritos en términos simples de geometría.’ Lo
que queríamos mostrar es que usando nuestra tecnología, pueden ser creadas estructuras complejas
y/o de estilo libre.
Las bóvedas provocadoras, de estilo libre, juegan un papel importante en la arquitectura
contemporánea. Diseñando cuidadosamente la forma de las losas de concreto así como los cojines
inflables, se puede construir una gran variedad de formas utilizando el ‘Método de la Calza
Neumática.
‘Construir domos con un diámetros hasta de 50 metros no es un problema para esta técnica,’ dijo
Johann Kollegger. El desafío mas grande es crear formas complicadas con inflexiones de radios muy
pequeños. En los laboratorios de la TUV, se probaron diferentes tipos de refuerzo para ver que tanto
podrían ser doblados –un radio con una inflexión de tres metros es factible.
En la medida que el nuevo método de construcción hace obsoleto a las cimbras de madera, no sólo
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ayuda a ahorrar tiempo y recursos, también ahorra mucho dinero. Benjamín Kromoser estima que la
mitad de los costos de una construcción se pueden ahorrar –o aún más en grandes estructuras.
El equipo de desarrollo espera que el nuevo método de construcción se consolide en el mercado y
como primer paso ya ha sido patentado. Por lo pronto, los Ferrocarriles Federales Austriacos (OEBBInfrastruktur AG) están interesados en desarrollar, con el nuevo método de construcción, un
proyecto para construir pasos para venados sobre dos vías de trenes de alta velocidad en Carint.
Fuentes:
http://sourceable.net/viennese-engineers-develop-inflatable-concrete/
http://www.hngn.com/articles/33704/20140613/engineers-use-new-construction-technique-tocreate-inflatable-concrete-dome.htm
http://www.cadincadout.com/engineering/civil/14-civil/111-vienna-researchers-injected-in-twohours-concrete-dome.html
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Agradezco las contribuciones y opiniones enviadas.
No. de ingenieros en la lista de distribución: 731
No. de envío: 202
Bienvenidos comentarios sobre los envíos.
Deseando tengan un excelente fin de semana y que disfruten a plenitud sus vacaciones, les envío un
fuerte abrazo.
Arnoldo
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Comentarios sobre el envío 197: Agro&Biotecnia: un caso de éxito...
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El 04/07/14 22:42, Melchor Araujo escribió:
Estimado Arnoldo, gracias por enviarnos estas aportaciones que nos permiten reconocer los logros de nuestros queridos
amigos investigadores, felicitaciones al Dr. Enrique Galindo a quien admiro su esfuerzo y cariño a la investigación, al Biol.
Carlos Roberto Gutiérrez , hace mucho tiempo compañeros de trabajo en una empresa privada, también mi reconocimiento
por lograr esta nueva empresa,
Saludos
Melchor Araujo
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Comentarios sobre el envío 201: Máquinas inteligentes para fábricas del futuro....
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El 29/06/14 15:24, José Luis Antón Macín escribió:
Estimado Arnoldo:
Como siempre excelente artículo, ¡Muchas Gracias!; sin duda el mundo de la manufactura se esta moviendo a la
Manufactura Totalmente Automatizada (Inteligente); desde la perspectiva Científica y Tecnológica, sin duda una maravilla.
Saludos.
José Luis Antón Macín.
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El 03/07/14 09:21, Yasuhiro Matsumoto Kuwahara escribió:
Gracias Arnoldo,
Interesante información que debamos de dar suficiente importancia, pero las actividades diarias, nos limita conocer con
mayor detalle.
También excelente resumen por Gustavo Viniegra G. Hay muchos aspectos de interés humanos, sociales y económicos que
refleja desde hace decenas de siglos.
Saludos
Yasuhiro
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Liga a blog Ex–Sheffield - 'Sólo para ingenieros': (http://ex-sheffield.org/soloparaingenierosnet/)
Liga al Portal de la Academia Panamericana de Ingeniería - Ciencia y Tecnología - 'Sólo para ingenieros':
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Liga a: 'Ingeniería para todos' ('Prelude', se publico en la Unión de Morelos el lunes 30-06-14, página 39):
http://www.launion.com.mx/servicios/hemeroteca/94-junio-2014/9129-30-junio-2014.html
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