¿Qué es una Tridilosa? | Inventor Heberto Castillo

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La Tridilosa es una estructura tridimensional

¿Qué es una Tridilosa en arquitectura? La 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.

La tridilosa 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 Héberto 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 Heberto Castillo Martínez 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.

Seria 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.

La tridilosa 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 de una tridilosa permiten una comunicación visual interesante.
  • Facilitar 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 de una Tridilosa

La tridilosa 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 a el proceso constructivo y a los detalles constructivos de una tridilosa, 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.

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