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¿Qué es?
Las estructuras tridimensionales son sistemas que integran componentes en tres dimensiones, permitiendo diseños personalizados y formas complejas. Se utilizan principalmente en la construcción de techos, cubiertas, puentes y otras estructuras que requieren alta capacidad de carga y resistencia.
Las estructuras tridimensionales pueden variar desde formas simples hasta diseños complejos, dependiendo del propósito y el material utilizado. Se pueden encontrar estructuras de pared, estructuras lineales, estructuras poliédricas, estructuras espaciales, armaduras triangulares, estructuras de cúpula y estructuras de viga y columna. Puede cubrir grandes claros sin necesidad de numerosos apoyos intermedios, alcanzando desde 15 hasta más de 50 metros, dependiendo del uso y los materiales empleados.
Materiales
Aluminio
Acero
Policarbonato, Acrilico o Vidrio
Elementos Constructivos
Barras prefabricadas y nudos: Las barras, generalmente de acero, se unen a nudos para formar una malla estructural tridimensional
Armaduras triangulares: Estas estructuras están compuestas por triángulos conectados que distribuyen las cargas de manera eficiente.
Nudos esféricos y barras de acero: Estos nudos permiten la unión de barras mediante tornillos
Tornillos o tuercas: elementos de fijación que unen los componentes estructurales
Materiales de Cubierta: Incluyen materiales como policarbonato, vidrio y acrílico
Proceso Constructivo
Diseño y modelado 3D
Usar herramientas como BIM o AutoCAD para planear la estructura.
Selección de materiales
Elegir acero, concreto armado, madera laminada o aluminio.
Incluir elementos de unión (pernos, soldadura) y revestimientos (paneles, vidrio).
Prefabricación en taller
Cortar piezas con sierras de disco o láser.
Moldear con dobladoras o CNC.
Preparar y organizar las piezas para el montaje.
Construcción en obra
Realizar cimientos de concreto.
Montar la estructura con grúas y andamios.
Ensamblar las piezas con soldadura, tornillos o ensambles.
5. Mano de obra especializada
Ingenieros, soldadores, montadores y operadores de maquinaria trabajan supervisados.
6. Revestimientos y acabados
Instalar paneles, vidrio u otros materiales de recubrimiento.
7. Aplicar pintura y sellado.
Pruebas de carga y seguridad
Verificar la resistencia y estabilidad de la estructura.
Planta de Estructura Tridimensional
Obras inducidas (previsiones)
Las obras inducidas en estructuras tridimensionales comienzan con la planificación mediante software 3D (BIM, AutoCAD) para prever la instalación de sistemas sin afectar la estructura, asegurando el cumplimiento de normativas y permisos. Luego, se adecúa el sitio con nivelación y accesos para maquinaria, integrando las instalaciones con otras especialidades.
En la infraestructura para montaje, se colocan bases, anclajes y soportes, previendo canalizaciones en muros y losas antes del colado. Se realizan inspecciones para verificar seguridad y alineación antes del montaje final.
El mantenimiento preventivo garantiza accesibilidad a futuras intervenciones, mientras que la gestión de residuos prioriza la eliminación responsable y el reciclaje. La seguridad se asegura con EPP y medidas de prevención, y una logística eficiente evita retrasos. Finalmente, se prioriza la eficiencia energética y la sostenibilidad con materiales y sistemas optimizados.
Ventajas
Gran resistencia y Capacidad de Carga sin deformarse.
Versatilidad en el Diseño: Permiten crear formas personalizadas.
Eficiencia Económica: Reducen la carga muerta y el número de columnas necesarias, lo que disminuye los costos de materiales
Rapidez de Construcción: Prefabricación y ensamblaje rápido.
Optimización del Espacio: Al minimizar los apoyos intermedios, se maximiza el espacio interior disponible.
Están diseñadas para resistir condiciones extremas.
Desventajas
Complejidad en el Diseño y Análisis: Las estructuras tridimensionales pueden ser complejas de diseñar y analizar.
Costos Iniciales Elevados: Aunque pueden ser eficientes a largo plazo, el costo inicial de implementación puede ser alto
Limitaciones en la Escala de Producción: La producción de estructuras tridimensionales puede ser más lenta que los métodos tradicionales
Fuentes:
ANTECEDENTES DE LAS ESTRUCTURAS TRIDIMENSIONALES. (s/f). Apcetech.com. Recuperado el 10 de marzo de 2025, de http://www.apcetech.com/BLOG/uncategorized/antecedentes-de-las-estructuras-tridimensionales/
(S/f-a). Com.mx. Recuperado el 10 de marzo de 2025, de https://technydom.com.mx/estructuras-tridimensionales-aspx/
(S/f-b). Com.mx. Recuperado el 10 de marzo de 2025, de https://technydom.com.mx/estructuras-tridimensionales-ventajas-para-la-construccion/#:~:text=En%20cuanto%20a%20los%20materiales,%2C%20vidrio%2C%20acrilico%2Cetc.
(S/f). Weebly.com. Recuperado el 20 de marzo de 2025, de https://tecnicasenlaconstruccion.weebly.com/uploads/1/3/6/6/13669342/3_estructuras_espaciales_irvin.pdf
(S/f-b). Unam.mx. Recuperado el 20 de marzo de 2025, de https://ru.dgb.unam.mx/bitstream/20.500.14330/TES01000601431/3/0601431.pdf
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