Agustín Fernández Daudet - MODELACIÓN Y REPRESENTACIÓN DIGITAL AVANZADA – AQD1222 Profesor: Rodrigo Culagovski - Ayudante: José Miguel Armijo - 1º Semestre 2011

Eficiencia de esfuerzos en losas.

El estudio paramétrico comienza de una problemática del taller de ejercitación de Alex Moreno, en el cual se estudió una silla diseñada por el arquitecto chileno Luis Izquierdo, premio nacional de arquitectura en 2004.

Esta silla nace como respuesta a una inquietud estructural del arquitecto. La silla está compuesta de dos partes principales, una estructura de marco rígido y una placa curvada cuya función es recibir el cuerpo de la persona que se sienta.

Se observó que las patas de esta silla se veían rebajadas en su llegada al suelo, sector en que sólo dirige hacia el piso fuerzas verticales. En cambio, en el sector de la unión, punto de interacción de varias fuerzas, la sección de la pata era la máxima. Dado esto, nació la inquietud de desarrollar una estructura que pudiera, con eficiencia en los esfuerzos, economizar en materia y espacio.

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Se pensó, al abordar el problema, en una serie de plantas semejantes que pudiendo optimizar su forma según variación de programas y de recintos, varíen; y que esta variación se viese acompañada con la estructura del edificio, variando también.

La descarga de esfuerzos de las losas, se produce a través de pilares, que van cambiando su posición, forma y sección, dependiendo de la deformación de la planta, y logrando reducir una cantidad de pilares que no podría reducirse si todos fueran verticales, de sección pareja y separados a una distancia constante.

Los inputs, o los elementos protagonistas en la composición de este proyecto, son las cuatro losas que contempla el edificio, doce pilare, una serie de vigas conectoras de pilares entre sí en cada planta y fundaciones que varían su tamaño.

El output esperado, en un principio fue un edificio que pudiera cambiar según el peso que se veía obligado a resistir. Esto pensaba hacerse con algún plug-in estructural de grasshopper que fuera capaz de medir un cierto peso, asignado arbitrariamente por metro cuadrado de losa con un espesor constante.

Sin embargo se optó por trabajar solamente respecto a áreas, asumiendo que estas tienen mayor peso al ser mayores. Obteniendo un output proporcional entre sí, pero sin usar datos demasiado específicos, como pesos en toneladas, por ejemplo.

Dado todo esto, la idea fue que las plantas al variar su forma, estirándose por un lado y retranqueándose por otro, pudiesen aumentar o disminuir su área, y con respecto a eso, los pilares que las sostienen pudieran crecer, disminuirse y/o deformarse.

El proceso partió estableciendo plantas semejantes divididas todas en la misma cantidad de cuadrículas. Cada espacio fue conectado a un punto central del que partiría o llegaría un pilar de sección circular de radio constante pensado en hormigón.

Al deformar cada planta, cada cuadrícula varía, por lo que los esfuerzos que debían resistir los pilares también iban variando.

Siempre manteniendo doce pilares, estos iban cambiando para poder soportar el peso (área) de las cuadrículas de la planta. Es decir, si una de las cuadrículas de la planta crece hacia un lado, el pilar aumenta su sección y se deforma de tal manera de cubrir el centro de gravedad de la cuadrícula deformada por la planta.

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En el caso de que la sección del pilar fuera más grande en los pisos de arriba que los de abajo, ésta se iguala, de tal manera de nunca tener una sección menor en un pilar que soporte una sección mayor del mismo, de manera de traspasar las cargas al suelo acorde a la capacidad de resistencia de las columnas de un edificio.

Los pilares se conectaron entre sí mediante un envigado bajo cada losa, estableciendo en cada piso doce vigas, cuatro en un sentido y tres en el otro.

Fundaciones esperan a los pilares en el sector inferior del edificio, los cuales tienen un tamaño proporcional a la magnitud de la base de cada pilar, con la misma lógica que el pilar cambia según el peso del área de losa que le toca soportar.

Diagrama:

Plantas semejantes divididas en la

misma cantidad de cuadrículas.

Cada pilar se sitúa en el centro de una

cuadrícula.

Al variar una cuadrícula, el pilar a

asignado a ella, también varía, en

sección, posición y forma.