'puentes plegables': un puente peatonal de doble curvatura en méxico

Un grupo de estudiantes y profesores del Centro de Estudios Superiores de Diseño de Monterrey en México

desarrolló el proyecto Puentes Plegables, un sistema de construcción de doble capa para una estructura ligera y autoportante de madera. Los jóvenes realizaron el puente peatonal mediante una doble curvatura y el principio de flexión activa. En consecuencia, dicho puente aprovecha la capacidad de flexión elástica de la madera contrachapada y propone una forma de construcción innovadora para las estructuras ligeras.

imágenes © Héctor Pineda, cortesía del Centro de Estudios Superiores de Diseño de Monterrey

vista del proyecto

El diseño de Puentes Plegables explora formas curvas estructuralmente complejas que cumplen tanto con las restricciones arquitectónicas como con las estructurales. El arco y la curvatura de la superficie, diseñados y optimizados por el equipo mediante análisis estructural computacional, llevan las cargas directamente a los cimientos. Esto permite que el puente soporte el peso de 5 personas sobre él, al mismo tiempo que garantiza la integridad estructural con un desplazamiento mínimo.

doble curvatura

El diseño global del puente ha sido impulsado por una curva tipo spline, que, por tanto, permite tener una distribución óptima de las fuerzas. Gracias a ello, las inclinaciones del puente son mínimas en la parte inferior y superior del arco. Para facilitar el montaje de geometrías de doble curvatura, el equipo introdujo en el proceso de diseño un conjunto de patrones de tiras numeradas; así, generó una serie de miembros únicos curvilíneos desenrollables. La estrategia de segmentar el montaje del puente permitió construirlo sección por sección desde ambos extremos hacia el centro. El sistema de doble capa se integró en dicho proceso, lo que permitió que la curvatura de cada sección se fijara en su sitio sin que se produjera un springback; al mismo tiempo, ello mantuvo las fuerzas de tensión internas que se convirtieron en un factor de rigidez.

Por otro lado, el equipo desarrolló un método eficaz de vaporización de la madera para explorar el calor y la humedad como tratamiento del material. El sistema permite mejorar higroscópicamente las propiedades de flexión del material, permitiendo el montaje de una gama más amplia de geometrías de flexión. Como resultado, esto facilita mucho la manipulación in situ del material. El sistema de vaporización incluye, en suma, una caja de madera, un tanque de gas, una estufa a medida, ollas selladas, tubos de aluminio estirables y un higrómetro. Todos los miembros del puente y las conexiones son únicos, fabricados digitalmente con máquinas CNC, diseñados computacionalmente en el modelo 3D y luego materializados mediante códigos de fresado CNC.

puente peatonal de gran longitud

El proceso de construcción, la fabricación programada y las fases de montaje ocurren paralelamente. Aunque el desarrollo del sistema de construcción duró casi un año, las fases de fabricación y construcción de Puentes Plegables sólo duraron 4 semanas. El resultado final de la investigación tiene una sección transversal constante de 9 cm, una envergadura de 12 m y una altura máxima de 2,5 m. En general, el puente presenta resultados interesantes para el avance de las aplicaciones de materiales ligeros y para el rendimiento estructural en la construcción de grandes vanos.

detalle de los cimientos

primer plano de la doble capa

el puente muestra un rendimiento innovador de los materiales

estructura portante

flexión activa

La estructura ligera permite que haya hasta cinco personas

dibujos técnicos por cortesía del Centro de Estudios Superiores de Diseño de Monterrey

métodos

modelo por computadora

sistema de construcción

project info:

institución: Centro de Estudios Superiores de Diseño de Monterrey (CEDIM)
curso: estudio de estrategias de franja, 2018
dirección académica: David Durán
profesor: Djordje Stanojevic
asesor de la fundación: Jorge A. Jiménez
consultor de estructuras: Kenryo Takahashi
desarrollo del sistema, fabricación y construcción: Linda G. Carmona, Grecia C. Cortes, Iván A. Durán, Mónica V. García, José L. García, A. Karen Garza, Isaac E. Garza, Patricia Gutiérrez, Denise Llano, Frania Y. Logan, Sergio Martínez, Carlos A. Muñoz, Alberto Ortega, J. Adrián Reyna, Ma. Fernanda Ruíz y Jesús E. Villalobos.
con el apoyo de: Gabriela García, I. Fabrizio Hernández, Christian Ortiz y Regina Zermeño.
patrocinios: STM Robotics; Ezequiel Cadena Bernal, madera; aceros, FERCOM RAR S. A. de C. V.; Osel, herramientas, birlos y tornillos; Coragui rental – S. A. de C .V., montajes y estructuras delta, andamios Monterrey
fotografías: Héctor Pineda imágenes, cortesía del Centro de Estudios Superiores de Diseño de Monterrey (CEDIM)