Se trata de un sistema estructural tridimensional que mezcla hormigón y acero para construir estructuras ligeras, resistentes y rentables. Heberto Castillo Martínez, ingeniero mexicano, lo diseñó en 1966 para maximizar el uso de materiales y espacio en los edificios.
La Tridilosa se construye como un sándwich mixto, con
hormigón en la zona superior de compresión y acero en la inferior de tensión,
conectados por secciones tubulares que forman una retícula espacial.
Se ha empleado en diversos proyectos, como edificios,
puentes, cúpulas, hangares, muelles y astilleros flotantes. Su ventaja es que
ahorra hasta un 66% de concreto y un 40% de acero, lo que reduce el peso de la
estructura y facilita el montaje.
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¿Qué es una Tridilosa en arquitectura?
El detalle de tridilosa es una
estructura tridimensional de concreto o acero inventado por el ingeniero
mexicano Heberto Castillo Martínez, una losa híbrida eficiente y ligera (que
combina la zona de compresión del concreto y la zona de tensión del acero).
Pero ¿Cómo funciona la tridilosa? Una tridilosa consiste en
una estructura híbrida de concreto y acero formado por elementos tubulares que
están soldados o se atornillan a paneles o a nodos de unión.
Esto permite construir una estructura más ligera, duradera y
económica en menos tiempo que los sistemas convencionales. Esta característica
permite utilizarlo para soluciones especiales como puentes, hangares de
aerolíneas, grandes almacenes, edificios de oficinas, hoteles, etc.
Una de las características más destacadas de su estructura
con tridilosa es que permite ahorrar un 66% de concreto y hasta un 40% de acero
porque no es necesario rellenar de concreto la zona de tracción, sino sólo la
zona de compresión superior.
No sólo se utiliza para puentes y entarimados
ultraligeros (en Nicaragua, Castillo construyó un puente que dos personas
podían levantar incluso con un camión pasando por encima; también se utilizó en
la construcción del primer puente del mundo). Si no que también para los
muelles flotantes e incluso las pangas, como las cerca de 40 que navegan en
Campeche desde hace años.
Ahora sólo se utilizan en la elaboración de techos de
tridilosa en países subdesarrollados y del tercer mundo. Por otra parte, en
México se han construido casi un millón de metros cuadrados de edificios con el
invento de Castillo.
Se trata de Heberto Castillo Martínez (Ixhuatlán de Madero,
Veracruz; desde el 23 de agosto de 1928 hasta la Ciudad de México, el 5 de
abril de 1997), que fue ingeniero y científico, político, pensador, líder
social y constructor de organizaciones mexicano. Cursó estudios de ingeniería
civil en la Facultad Nacional de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma
de México.
El ingeniero desarrolló en 1966 un
sistema estructural tridimensional basado en un sándwich mixto de concreto
reforzado, al que llamó TRIDILOSA. La versatilidad de esta estructura le
permitió ser utilizada en edificios, puentes vehiculares, puentes peatonales,
domos, edificios industriales, e incluso como astillero flotante.
El ingeniero, riguroso y creativo, se manifestó también en
sus aportaciones a la ingeniería civil, en el campo del diseño estructural en
el que destacó como académico en las aulas, como investigador y profesional de
la ingeniería, habiendo desarrollado teorías sobre el comportamiento y diseño
de las estructuras de ingeniería civil, en las que proponía la existencia de un
único teorema fundamental del que se derivaban las explicaciones a todos los
comportamientos de las estructuras.
En conferencias y libros de texto propuso su teoría
unificada de las estructuras, que de alguna manera refleja sus aspiraciones de
encontrar explicaciones en las que todos los componentes de un fenómeno
pudieran encajar, de forma organizada y coherente, en beneficio del conjunto.
Desarrolló un sistema estructural de su invención, llamado
tridilosa, que se ha aplicado en la construcción de edificios de estructuras
complejas, como las que se pueden encontrar en edificios altos o de grandes
luces, en presas para el riego y la generación de energía, entre otros.
Como puede verse, a Castillo le gustaba encontrar soluciones
a problemas complicados, en los que era necesario reconocer primero las
variables que intervenían, las relaciones entre ellas, el objetivo general del
sistema en cuestión, y luego desarrollar procedimientos por los que las
posibles soluciones respondieran a criterios de equilibrio, economía y
facilidad de ejecución.
El sistema es el resultado de años de investigación para
optimizar y racionalizar el diseño y la construcción de estructuras de concreto
y acero.
Sería adecuado tomar la perspectiva de vida de Castillo, si
aceptamos que la ingeniería es una disciplina que crea soluciones a problemas
humanos en los que hay que equilibrar variables, tanto técnicas como
económicas, y todas ellas subordinadas a variables sociales.
El principio de funcionamiento de una tridilosa es sencillo.
Se consideran la flexión (compresión y tensión), la torsión (sólo secundaria) y
el cizallamiento.
El concreto está sometido a esfuerzos de compresión debido a
la flexión, ya sea hacia arriba o hacia abajo si hay una inversión de momento;
los mismos esfuerzos de tracción debido a la flexión se llevan a cabo con el
refuerzo; la torsión, con el refuerzo transversal, y el corte con diagonales
espaciales de diferentes refuerzos estructurales (no contenidos en el plano
vertical), que trabajan en principios puramente de tracción y puramente de
compresión.
La diferencia fundamental con las distintas variantes de
losas de concreto reforzado es que TRIDILOSA no contiene concreto de relleno
como las losas convencionales.
El hormigón en líneas de compresión trabaja a una tensión
constante en una sección transversal rectangular, a diferencia del concreto en
losas o vigas donde la tensión varía linealmente dependiendo de la profundidad del
punto donde se mide la tensión. Así se ahorra un 66% de concreto.
Ha dedicado más de veinte años a la docencia, impartiendo
clases de Análisis y Diseño Estructural en la UNAM y en el Instituto
Politécnico Nacional, y ha escrito tres libros didácticos.
Este sistema y aplicaciones de la tridilosa sustituyó a las
vigas y losas de concreto armado del sistema tradicional, lo que supuso un
importante ahorro de concreto y acero.
También se ha utilizado en más de 200 puentes en todo
México, entre ellos el World Trade Center de la Ciudad de México, el de la
Torre Chapultepec, en el del Centro Médico Siglo 21, en la Plaza Cuauhtémoc, en
la Plaza Tabasco 2000, en el Hotel Morelia Misión y en la Biosfera 2 (Arizona,
EE. UU.)
Biosfera de Montreal
Fuller creó la biosfera, una estructura tridimensional. Con
un diámetro de setenta y seis metros, la amplia esfera alcanza la asombrosa
cifra de sesenta y dos metros hacia el cielo y domina por completo la isla en
la que se encuentra. El volumen que contiene es tan vasto que en él cabe
cómodamente un edificio de exposiciones de siete plantas con los diversos
elementos programáticos de la exposición.
Geométricamente, la cúpula es un icosaedro, una forma de 20
lados formada por pentágonos intercalados en una cuadrícula hexagonal. Sin
embargo, la claridad de esta forma se ve ofuscada por la fragmentación de sus
caras, que se subdividen en una serie de triángulos equiláteros con pequeñas
distorsiones que sesgan las secciones planas individuales en forma de conchas.
Como resultado, la composición general de la cúpula es
sustancialmente más esférica que un simple icosaedro, y las unidades más
pequeñas crean una deslumbrante complejidad visual a través de la pura
repetición.
Esta estructura en forma de celosía se creó íntegramente con
tubos de acero de tres pulgadas, soldados en las juntas y que se estrechan
suavemente hacia la parte superior de la estructura para distribuir de forma
óptima las fuerzas de todo el sistema.
Ventajas del Uso de la Tridilosa
Sólo el 33% del hormigón se trabaja por compresión en el
sistema de tridilosa, un material que tiene un rendimiento de hasta el 90%, lo
que permite construir estructuras más ligeras, resistentes a la corrosión y más
económicas en menos tiempo que los sistemas convencionales. También podemos
considerar lo siguiente:
- Abarca las cubiertas de grandes luces: horizontales, a dos aguas, poligonales o a dos aguas segmentadas.
- Se pueden construir varias plantas, aprovechando mejor el terreno, que suele ser caro y escaso.
- Gran resistencia a los efectos de los terremotos.
- Menos vigas, pilares y zapatas que una cubierta convencional del mismo tamaño.
- Se utiliza menos hormigón, lo que supone un menor peso por metro cuadrado de superficie de cubierta.
- Rápido y limpio, reduciendo el tiempo de ejecución del trabajo.
- Gracias a la separación entre los dos paneles se consigue una temperatura interior agradable.
- Jugar con la altura y el espacio en un gran edificio.
- Los espacios amplios y los claros máximos en relación al cálculo de una tridilosa curva, permiten una comunicación visual e interesante.
- Facilita la colocación de máquinas o equipos y mejorar el flujo de personas y materiales.
- La readaptación y el cambio de uso sin afectar a la función normal de la estructura, aunque suponga la reubicación o la adición de tabiques en el lugar.
- Realizar la distribución y configuración de volúmenes según las necesidades y gustos del usuario, sin tener que estar atado a las condiciones de la estructura.
Características
La tridilosa de acero o de policarbonato en especificaciones técnicas es una estructura
mixta de concreto y acero que se compone de elementos tubulares soldados u
atornillados a placas o nodos de conexión. Estas estructuras son mucho más
ligeras, resistentes y económicas debido al que los tiempos de ejecución son
mucho menores que los sistemas convencionales.
Esta característica permite su utilización para soluciones especiales tales como puentes; hangares para aviación, tiendas departamentales, edificios de oficinas, hoteles, entre otros.
De acuerdo con el proceso constructivo y a los detalles
constructivos de una tridilosa en puentes, su peralte puede variar en función de los
espacios a cubrir. Su propio peso se mantiene casi constante (similar al de una
cubierta aligerada de 20 cm). Posee mayor rigidez que una cubierta
convencional.
Las diagonales, por su forma y ubicación, distribuyen las tensiones en diferentes direcciones, lo que permite una reserva de resistencia ante acciones de cara como los terremotos. Actúa enlazado con elementos de vigas y pilares, formando un conjunto que da mayor seguridad y estabilidad a la estructura.
