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En la evolución de las estructuras, arquitectos e ingenieros han tratado siempre de construir estructuras con claros más largos que sean estéticas, estructuralmente eficientes y fáciles de construir. Dos desarrollos importantes en esta evolución fueron la estructura metálica y las formas con doble curvatura.
Buckminster Fuller combinó estas ideas en sus domos geodésicos en los años 50’s pero su trabajo se limitaba a domos circulares.
En los 60’s un inventor canadiense, Arthur Fentiman, desarrolló un conector mecánico que proveía la flexibilidad de hacer formas libres.
El conector permitía hacer estructuras fáciles de fabricar y sin necesidad de soldadura. Además, contrario a otros conectores disponibles, transfería momento flector a través de la conexión.
Esto permitió los primeros domos de forma libre. Estos fueron construidos por Francisco Castaño padre en los 60’s. Muchos de ellos todavía están en uso.
Este es un auditorio en la ciudad de Toluca, la primera cúpula de forma libre o “gridshell”.
Este es el Palacio de los Deportes en la Ciudad de México, construido para las olimpiadas de 1968. Consiste en un domo formado por arcos de 150m de claro diseñado por el arquitecto Félix Candela. El precursor de Geométrica construyó los paraboloides hiperbólicos que llenan los arcos principales.
Estas formas libres son posibles porque los tubos permiten curvatura y cambio de ángulo en la geometría. Los ángulos de corte en los extremos proveen la curvatura en la dirección del tubo, y su rotación o desfase respecto al eje vertical (torsión) permite cambios de dirección.
La resistencia al momento del conector permite estructuras de una capa, dos capas o Vierendeel, así como armaduras de geometría tradicional.
….en casi cualquier patrón geométrico: proyección, Kiewitt, Lamella. Esta tecnología estuvo disponible desde los 60’s, ¿porqué entonces no se usó tanto?
Quedaban dos problemas todavía: uno, el conector no permitía un comportamiento dúctil. Esto significa que el conector fallaba antes que el material de los tubos. Dos, los programas computacionales de diseño de estas estructuras de forma libre todavía no se tenían disponibles.
Geométrica resolvió estas dos cuestiones.
La patente de Geométrica rediseñó el conector para alcanzar un comportamiento dúctil de la estructura.
El conector de Geométrica desarrolla 130% del esfuerzo de fluencia de un tubo de acero.
Esto significa que el conector es más resistente que la capacidad especificada del tubo.
Ahora obtenemos las fallas lejos del conector mientras el tubo fluye. La ruptura ocurre comúnmente en el conector pero esto sucede bastante después de que el tubo alcanzó la fluencia. Ocasionalmente la falla ocurre incluso lejos del conector, como se muestra en la segunda muestra de la foto derecha.
Hoy en día existen programas computacionales comerciales que permiten a los diseñadores crear bellas geometrías.
Y Geométrica tiene un programa computacional propio, de calidad mundial, además del equipo para llevar esos diseños a la realidad.
Las estructuras pueden diseñarse para que todas las barras sean diferentes. Este ejemplo muestra una cubierta de unos 1,000m2 para un Auditorio de usos múltiples.
Llamamos a estas estructuras Freedomes, la cual es nuestra marca registrada y proviene de una contracción de las palabras en inglés “Free-Form Domes”, cuya significado es, domos de forma libre.
Los Freedomes pueden usarse en centros comerciales, iglesias, centros religiosos, museos, estadios, hospitales, etc…
Este es un aviario. Formado por dos esferas conectadas por una superficie anticlástica, logrando un claro máximo de 56m. Como revestimiento se colocó malla metálica.
El museo Esplora en Bighi, Malta, un país archipiélago ubicado en el Mediterráneo, con un velo de forma libre de 28 x 17 metros. Ya que este es un planetario, el arquitecto quiso representar una esfera cayendo del espacio hacia el museo, la cual deforma el techo en una forma ondulada. Puede notarse que el edificio sobre el cual está montada la estructura es antiguo y presentaba grietas aún después de su renovación.
El domo de una alberca en Taiwán. Dependiendo de las características de los proyectos podemos ofrecer diferentes tipos de materiales, en algunos casos con acabados especiales como los que se necesitan para un ambiente corrosivo como el que existe en una alberca. Esta tiene un claro máximo de 41m.
Las estructuras son accesibles económicamente hablando. Han sido usadas para edificios industriales emblemáticos como estas plantas de manufactura cuyas dimensiones son 84 x 224m sin columnas interiores. Cerca de 19,000m2.
O estos domos para protección ambiental en Florida. Tienen 122m de claro libre sin columnas y, además de proteger el ambiente, brindan una imagen distintiva a la planta.
En medio oriente se han construido muchos proyectos. Este es un domo de 135m construido para ADNOC (Abu Dhabi National Oil Company), división Takreer, en sus instalaciones industriales en Ruwais.
Este domo está en Qatar, un almacén y estación de transferencia para una central de biogás. Sus dimensiones son de 40 x 47 metros y nuestra estructura fue elegida tanto por su diseño como su economía.
Esta mesquita está en Malé, en las Maldivas. Cuenta con un domo de 28 metros de diámetro forrada con revestirmiento metálico dorado.
La instalación es simple. Solo se inserta el extremo acuñado del tubo dentro del conector. Para construir subensambles.
Los tubos pueden estar hechos de acero galvanizado o aluminio y pintados en cualquier color.
Los subconjuntos (arañas) con tres tubos se colocan en el suelo debajo del domo en construcción. Cerca de donde serán instalados.
Y cuando están listas, son izadas al frente de trabajo. Generalmente hay 4 a 5 cuadrillas trabajando y cada cuadrilla es de 3 a 5 personas.
Los trabajadores usan siempre. Equipo de Protección Personal (EPP). Arnés de cuerpo completo, doble bandola, guantes, casco y calzado de seguridad.
Pueden trabajar en manlifts, o…
…directamente sobre la estructura, si es posible, agregando las arañas una por una.
Una tercera opción es armar a nivel del piso la estructura y elevarla con el uso de una torre.
Hasta que el domo está completo.
Que usualmente amerita una celebración.
En nuestros inicios era un poco difícil vender las estructuras de forma libre, pues lo único que teníamos eran gráficas de computadora.
Pero conforme las estructuras se construían, se volvió más fácil. Y la gente podía creer en verdad que podríamos hacer realidad estas geometrías impresionantes. Esta estructura tiene 40 metros de altura.
El sistema permite superficies anticlásticas. Estas son superficies que toman curvas en direcciones opuestas.
Como esta iglesia. El arquitecto quería que la forma inspirara adoración.
Y si lo voltean al revés, su forma puede ser usada para almacenar agua.
Esta estructura almacena 2,500m3 de agua potable y mantiene la presión hidráulica deseada para una gran subdivisión. La estructura Geométrica fue usada como cimbra pero como el resultado era tan agradable visualmente, no hubo necesidad de removerlo.
El sistema puede ser usado para estructuras secundarias o de apoyo para el revestimiento. En fachadas.
Como fue usado en el Museo Soumaya en la Ciudad de México. Este edificio tiene más de 100,000 barras, ninguna de ellas idéntica a la otra cubriendo 9,100m2. Estos tubos trabajan como soporte para el revestimiento hexagonal que brinda el toque final a esta impresionante estructura.
Sistema GR-38
El revestimiento puede ser tan simple como una cubierta metálica tradicional.
Sistema GR-38
A una membrana de una capa, o a cualquier otro sistema disponible para estructuras sin curvatura.
El sistema se puede usar para estructuras secundarias o de soporte al revestimiento. Membranas impermeables y luego paneles de aluminio hexagonales.
Sistema GR-38
Techos acústicos pueden acomodarse entre las capas de la estructura. Así como sistemas de aislamiento térmico para proteger el interior de la edificación del clima cálido o frío. El espacio va de 40 centímetros a 1.5 metros.
Los tragaluces pueden seguir el diseño del revestimiento como en este velódromo de 80 x 120 m creando hermosos diseños. Esta estructura además cuenta con un sistema de ventilación natural en el ápice.
Sistema GR-38
Los paneles pueden seguir un patrón estructural. La geometría de cada módulo de la malla.
Como se muestra en esta imagen, el vidrio es otra de las opciónes para nuestras estructuras. Y ofrecemos un sistema de revestimiento impermeable.
Sistema GR-38
La mayoría de los tragaluces gotean después de un tiempo. Esto es porque dependen de sellos de silicón como impermeabilización.
Geométrica tiene un sistema de tragaluz que, contrario a otros, sí provee impermeabilización redundante. Tiene un sistema de canaleta de tres vías que puede transportar cualquier infiltración o condensación desde el centro hasta el borde a través de un sistema flexible de canaletas continuas.
Sistema GR-38
El sistema de tragaluces de Geométrica, contrario a muchos tragaluces de forma libre, sí provee protección impermeable redundante completa. En este video se observan los canales primarios, secundarios y teciarios.
El canal es contínuo. En los canales secundarios toma la condensación.
Esto permite que los tragaluces de Geométrica mezclen paneles opacos y translúcidos. La cantidad de barras aumenta notablemente en las esquinas para reforzar estas áreas de la estructura, pero no se preocupe, porque el conector no es la parte más costosa del sistema Geométrica. Tenemos la libertad de reforzar áreas específicas y tener barras más pequeñas o más grandes sin aumentar el precio total de la estructura. Nuestras barras miden típicamente de 1 a 2 metros y podemos subir hasta 4 metros. Lo mismo con el diámetro de las barras, podemos usar hasta 6 pulgadas, pero normalmente se usan 4 o menos.
Usted puede especificar vidrio entintado y con aislamiento térmico como en este domo de 23 metros de diámetro en el Centro Mustafa en Singapur.
O vidrio transparente para apreciar el cielo caribeño como en el Museo del Niño en Puerto Rico.
Dimensiones de 20 x 27 metros.
Y si aún se necesita más cielo…
…el domo puede ser retráctil.
Estos tragaluces monumentales de 48 y 21 metros incorporan doble curvatura.
Nuestro sistema GL48 no se aprecia por arriba o por abajo, es un sistema limpio y elegante.
En Southampton Water, Inglaterra, una planta eléctrica, tuvo muchos problemas para conseguir los permisos de construcción. Esto era porque las autoridades locales no aprobaban el proyecto debido a su mala estética.
Southampton Water es donde desembarcan los famosos cruceros Queen Elizabeth y Queen Mary. No querían una horrible central eléctrica cerca.
El desarrollador designó a Jean Robert Massaud, un arquitecto en París, quien propuso un domo de 110 metros de Geometrica y obtuvo la aprobación del proyecto.
Esta es una de nuestras últimos Freedomes. Es un proyecto industrial, pero ilustra todo el proceso de construcción de un domo de Geometrica en solo 7 meses.
Como puede verse, la forma en planta para este Freedome se aproxima a un triángulo, su lado más corto es cercano a los 152 m y su lado más largo alcanza los 207 m.
Y un segundo Freedome está casi terminado en la misma planta. Este tiene claros de 179 x 182 m. Más de 40 metros de altura. Ambos cerca de 23,000m2.
Queda una pregunta... ¿Qué puede hacer Geométrica por usted?
