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Amortiguadores en los techos para enfrentar sismos

El Centro Acuático donde se realizarán las competencias de natación, clavados y nado sincronizado, así como a la Arena Ariake, donde se jugarán los partidos de vóley y de básquet en silla de ruedas durante los Juegos de Tokio 2020 se preparan para resistir con mínimos efectos eventuales movimientos telúricos.

Usualmente, los rodamientos de aislamiento sísmico son soportes estructurales flexibles con tamaño variable entre los 600mm y los 1800 mm de diámetro, que aíslan la estructura del suelo para ayudar a reducir la propagación del shock sísmico y los posibles daños que podrían producirse si ocurriera un sismo, explica el informe de Bridgestone, la empresa proveedora de los soportes.

En el caso de estos dos nuevos centros deportivos, la particularidad es que el sistema de aislamiento sísmico está ubicado en el techo. “La instalación de los rodamientos bajo el techo, en lugar de bajo los cimientos del edificio, ayuda a reducir la carga que tienen los elementos de sostén estructural del mismo”, destaca la empresa, que es único socio patrocinador Olímpico y Paralímpico con sede global en Tokio. Este tipo de instalaciones se suele utilizar en construcciones con forma de domo o de galpón de grandes luces, como los estadios deportivos.

En el Centro Acuático, con capacidad para 15 mil espectadores, se colocaron ocho rodamientos de caucho natural. Mientras que en la Arena Ariake , se utilizaron tres tipos de rodamientos. A las 12 unidades de caucho natural se suman 4 rodamientos con núcleo de plomo. Estos últimos, están conformados por láminas de caucho natural intercaladas con placas de acero, las cuales son vulcanizadas entre sí. El núcleo de plomo aumenta su capacidad de amortiguamiento alrededor de un 20%. También posee 28 unidades de rodamiento deslizante, que permiten el desplazamiento relativo entre su parte superior e inferior, mediante un plano de acero inoxidable o PTFE (Politetrafluoroetileno o Teflon).

Estos dispositivos son fabricados a medida para cada proyecto, de acuerdo a la rigidez horizontal, rigidez vertical, desplazamiento, capacidad de carga y capacidad de amortiguamiento requerida.

El Nuevo Estadio Nacional proyectado por Kengo Kuma también es a prueba de terremotos. El edificio fue diseñado para evacuar su capacidad de 60 mil personas en un tiempo máximo de 15 minutos.

En la propuesta de Kuma se destaca el uso de la madera de cedro y una fachada formada por terrazas escalonadas con vegetación, cuyo fin es expresar la tradición y belleza de los aleros la arquitectura japonesa de una manera contemporánea.

El techo tiene una estructura que combina vigas de acero y madera laminada que saca provecho de la rigidez axial del material para minimizar la deformación del techo por viento o terremotos. 

Fuente: https://www.clarin.com/arq


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Crean un material con la fuerza del titanio y la densidad del agua

Investigadores de las universidades de Pensilvania, Illinois y Cambridge construyeron una lámina de níquel con poros a nanoescala que la hacen tan fuerte como el titanio, pero de cuatro a cinco veces más liviana.

La investigación en nuevos materiales que aúnen resistencia y ligereza ha deparado una ‘madera metálica’, con la fuerza del titanio y con la densidad del agua.

Científicos de las universidades de Pensilvania, Illinois y Cambridge han construido una lámina de níquel con poros a nanoescala que la hacen tan fuerte como el titanio, pero de cuatro a cinco veces más liviana.

El espacio vacío de los poros, y el proceso de autoensamblaje en el que están hechos, hacen que el metal sea similar a un material natural, como la madera.

Y así como la porosidad de los granos de madera cumple la función biológica de transportar energía, el espacio vacío en la «madera metálica» de los investigadores podría combinarse con otros materiales.

Incluso los mejores metales naturales tienen defectos en su disposición atómica que limitan su fuerza. Un bloque de titanio donde cada átomo estuviera perfectamente alineado con sus vecinos sería diez veces más fuerte de lo que se puede producir actualmente. Los investigadores han tratado de explotar este fenómeno mediante un enfoque arquitectónico, diseñando estructuras con el control geométrico necesario para desbloquear las propiedades mecánicas que surgen en la nanoescala, donde los defectos reducen su impacto.

James Pikul, profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Illinois, y sus colegas deben su éxito a seguir el ejemplo del mundo natural. «La razón por la que lo llamamos madera metálica no es solo su densidad, que tiene que ver con la madera, sino su naturaleza celular», dice Pikul. «Los materiales celulares son porosos; si observan el grano de madera, ¿eso es lo que están viendo? – partes que son gruesas y densas y están hechas para sostener la estructura, y partes que son porosas y están hechas para soportar funciones biológicas, como el transporte a y desde las células».

«Nuestra estructura es similar», dice. «Tenemos áreas que son gruesas y densas con puntales de metal fuertes y áreas que son porosas con huecos de aire».

Debido a que aproximadamente el 70 por ciento del material resultante es espacio vacío, la densidad de esta madera metálica a base de níquel es extremadamente baja en relación con su resistencia. Con una densidad a la par con el agua, un ladrillo de este material flotaría.

Replicar este proceso de producción en tamaños comercialmente relevantes es el próximo desafío del equipo. A diferencia del titanio, ninguno de los materiales involucrados es particularmente raro o costoso por sí solo, pero la infraestructura necesaria para trabajar con ellos en la nanoescala es actualmente limitada. Una vez que se desarrolle, las economías de escala deberían hacer que la producción de cantidades significativas de «madera metálica» sea más rápida y menos costosa.

Fuente: Europa Press

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Platos de cáscara de papa entre los inventos argentinos de Innovar 2018

Desarrollos tecnológicos y soluciones para la vida cotidiana de producción nacional, invenciones académicas, del sector productivo y del tercer sector. El Concurso INNOVAR 2018 entregó un millón de pesos en premios a 37 proyectos que aplican con los parámetros de cultura innovadora.

Organizado por la Secretaría de Gobierno de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, se realiza desde 2005 y recibió más de 20 mil postulaciones desde sus inicios.

De los galardonados 2018 se destacan propuestas que mejoran la calidad de vida:

ODA Biovajilla. Con cáscara de papa compactada y aglutinada, alumnos de Diseño Industrial de la FADU UBA desarrollaron una máquina para procesar los elementos y fabricar platos descartables. El dispositivo funciona a presión y a más de 200 grados. ¿Por qué de papa? «Es un alimento querido y conocido», explican los autores.

«La biovajilla tiene un olor atractivo, es firme como el cartón y genera aún más interés cuando se conoce el origen. De todos los vegetales consumidos en el país, la papa se lleva un tercio del consumo», agregan Anna Clara Cappetta, Juliana Campanelli, María Agustina Chianetta, María Paula Vita y Guido Martín Ventura, quienes iniciaron el emprendimiento en 2017, cuando cursaban Tecnología 4.

El gran premio INNOVAR fue compartido. Se lo llevaron dos proyectos tecnológicos, uno con impacto social: Sistema de monitoreo remoto de barreras ferroviarias automáticas; y otro, una secadora de filamento que aporta una solución al sector de impresión 3D. Los ganadores recibieron de premio $100 mil pesos cada uno. El resto de los premiados recibió entre 20 mil y 60 mil pesos.

Wechair. Es un sistema de reducción de fuerzas que se acopla a sillas de ruedas de propulsión manual, para disminuir el esfuerzo. El aro propulsor tiene un diseño ergonómico que se adapta a la forma de la mano del usuario. El concepto resulta similiar a los cambios de una bicicleta, o las marchas en los autos. «El sistema es mecánico, por lo tanto no necesita de componentes electrónicos ni tampoco importados, lo que lo convierte en una alternativa mucho mas económica y de producción Nacional», señala el autor, Juan Cruz Emmanuel Goya.

Diseño e Implementación de un Monitor de Barreras (DIMBA) Sistema de monitoreo para el sistema ferroviario. En Argentina más de tres millones de personas se movilizan en tren o subte, hay más de 14 mil cruces ferroviarios con paso a nivel. En la actualidad, los sistemas electrónicos para la seguridad vial de trenes y subtes son casi en su totalidad importados y muy costosos.

DIMBA detecta fallas en las barreras y las reporta al Centro de Control Ferroviario para que sean reparadas inmediatamente. El sistema de control diseñado por los investigadores se basa en el uso de la plaqueta Computadora Industrial Abierta Argentina (CIAA), desarrollada por un equipo de ingenieros liderados por el ingeniero del CONICET Ariel Lutenberg.

Robustito. Un kit de robótica educativa diseñado con módulos para imprimir en 3D. El desarrollo ofrece un software gratuito, no tiene gastos de licencias y promueve un acercamiento real a la tecnología. ??Los autores son sanjuaninos: José Saball, Facundo Vila y Camila López y el proyecto de robótica educativa lo gestaron desde el Programa Marco San Juan TEC.

Fútbol de mesa. Es un juego de estrategia competitiva sin intervención del azar. Los participantes pueden convertir goles a partir de un enfrentamiento. Consta de un tablero y de diferentes tipos de fichas. Realizado por un equipo de Córdoba.

IRU cargador solar en madera. Diseñado y desarrollado en la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), resultó seleccionado entre los proyectos finalistas. Es un equipamiento comunitario multipropósito que puede ser instalado en espacios públicos urbanos o en entornos naturales.

Permite recargar la batería de los celulares y otros dispositivos móviles a partir de la energía solar que capta un panel fotovoltaico.

Cuenta con cuatro puertos USB, mesa de apoyo para los dispositivos durante su recarga, iluminación LED de encendido automático, banco, señal Wi-Fi y bicicletero.

Domo Geodésico. Refugio. Desarrollado junto al INTI, la cápsula anaranjada que resiste condiciones climáticas adversas y es resistente al fuego, se gestó en Córdoba y viajó en camión y barco hasta la Antártida.

Julián Demo, ingeniero civil, y Mariano Bearzotti, especialista en alta montaña, diseñaron el prototipo en base a un modelo que instalaron en el Cerro Champaquí, el pico cordobés más alto.

Vika. Bicicleta liviana y plegable. ?Pesa sólo 7 kilos y está realizada en fibra de carbono. Realizada por Maximiliano Zunino, Kevin Amsel y Erik Fink, con cubiertas que no requieren aire, antipinchaduras (con ruedas de gomas maciza) y de fácil mantenimiento.

Güeya. Silla de ruedas todoterreno, en donde la propulsión se realiza mediante palancas, ideada para transitar por terrenos irregulares. Proyecto de la FADU UBA.

Producción de hongos gírgolas usando cartón, agua y plástico. El trabajo realizado por estudiantes del Instituto Inmaculada Concepción de San Clemente del Tuyú utiliza cartón como sustrato para el desarrollo de los hongos gírgolas. Son comestibles y muy ricos en vitaminas y minerales, con un alto contenido de hierro.

Invenciones nacionales y desarrollos locales con proyección a futuro.

Fuente: https://www.clarin.com/arq/diseno

 

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Módulos sanitarios prefabricados para viviendas

Núcleo Húmedo es un módulo que integra un baño completo, cocina y lavadero desarrollado con el objetivo de acelerar el tiempo de obra y simplificar el proceso constructivo de viviendas sociales. El sistema se fabrica con un diseño básico que conecta los tres locales sanitarios, aunque puede tener variaciones según el proyecto y adaptarse a todo tipo de terminaciones para resolver viviendas unifamiliares en general.

El módulo sanitario básico resuelve en un área de 2,86 por 2,80 metros en planta y en un solo elemento las funciones de baño, las instalaciones de cocina y un lavadero de una vivienda. El sistema incorpora las características y ventajas de los procesos industrializados en su fabricación. “Este concepto permite asegurar la calidad y prestaciones de todos los productos, basado en los controles de materias primas y procesos completamente desarrollados especialmente para estos núcleos húmedos”, amplía Sebastián Kennel, Presidente de Materiales Compuesto. Y asegura que se puede reducir hasta un 40% el plazo de obra y, por lo tanto, de entrega de las viviendas sociales.

El costo del módulo básico completo es de 9.000 dólares. En caso de incluir revestimientos y terminaciones de mayor calidad, su valor trepa a 10.800 dólares.

La solución fue desarrollada por la empresa Materiales Compuestos con el apoyo de Dow en lo que respecta a la tecnología de los materiales y del INTI para los procesos de certificación.

”Más de diez millones de personas no poseen servicios sanitarios adecuados como parte de un déficit habitacional que lleva décadas en Argentina. Esto nos motivó a desarrollar un producto que realmente intervenga y acelere los procesos constructivos”,, expresa Kennel.

Kennel también se refirió a la inquietud que conlleva la industrialización de la construcción respecto al empleo de mano de obra:“ Al acortar los tiempos, en el mismo tiempo que normalmente se hacen 10 casas se podrían construir 3 o 4 más. Ello conlleva a que va a haber más mano de obra para desarrollarlas”.

Otra de las ventajas en lo que respecta a los tiempos de producción, el empresario explica que la constructora se beneficia con la posibilidad de certificar un alto porcentaje de avance de obra en un solo día. Además de reducir sus costos financieros y operativos, y reducir la interacción a veces conflictiva entre distintos gremios en obra.

Los módulos se fabrican a partir de materiales compuestos, que deben su nombre a la combinación de una matriz y un refuerzo para mejorar sus propiedades.En este caso, se emplea una resina polimérica y fibra de vidrio.

Los muros son paneles sándwich de ese material con relleno de poliuretano. “Al estar hecho a base de materiales compuestos, no genera residuos ni requiere limpieza o retiro de materiales. Además para su instalación no se requiere ningún suministro de agua ni hace falta pintura”, destaca el fabricante.

La elección de la materialidad responde a la necesidad de reducción de peso (alrededor de mil kilos por módulo) de manera de facilitar el transporte en camiones.Este aspecto es fundamental para llegar a todo tipo de terrenos, aún en condiciones de baja accesibilidad. A su vez, cada módulo posee varios zunchos en la base para simplificar el movimiento de traslado y ubicación en la platea con una grúa disponible en obra o simplemente la que posee el camión que lo transportó.

La interacción entre sistemas constructivos también está considerada para darle versatilidad a la solución. El sistema posee paredes de 10 centímetros de espesor (considerando la aislación térmica interior) y se puede vincular mediante un fleje a paredes de ladrillo, madera o steel frame.

Fuente: https://www.clarin.com/arq/