Integrantes del grupo: José Manuel Ramírez José Manuel Ramírez Gloria García Gloria García.
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GRUPO DE TRABAJO
MTRO. CARLOS GARCÍA MALO FLORES
M. EN D. ARTURO SOLÍS GARCÍA
M. EN C. ANTONIO ABAD SÁNCHEZ M. EN ARQ. CARLOS H.
MORENO TAMAYO
M. EN D. JESÚS ANTONIO HERNÁNDEZ CADENA
MTRA. SUSANA GARCIA LORY
DR. AMADOR TERAN G.
PATRICIA ABARCA ROMERO
PAOLA A. NÚÑEZ MARINES
DR. EDUARDO ARELLANO
LABORATORIO
DE MODELOS
ESTRUCTURALES
Integrante / Dpto. PyT
Integrante / Dpto. PyT
Integrante / Dpto. PyT
Integrante / Dpto. PyT
Integrante / Unidad Cuajimalpa
Coordinador / Dpto. PyT
Invitado / Dpto. MaterialesCBI
Invitado / Dpto. MaterialesCBI
Servicio Social / Arquitectura
Servicio Social / Arquitectura
Este proyecto está inscrito dentro de la temática del grupo deinvestigación de Tecnología y Diseño en las Edificaciones desde el año2000 y se incorpora formalmente al Plan de Estudios en su línea detecnología desde 2005.
El trabajo del Laboratorio se orienta a cubrir un histórico vacío en losapoyos didácticos para las UEAs relacionadas con la construcción ylas estructuras, materias que frecuentemente presentan dificultades enla comprensión de ciertos postulados teóricos que generalmente setratan de exponer mediante fórmulas y diagramas.
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Compromiso con la enseñanza
Es un proyecto académico interdisciplinario dedicado a desarrollarapoyos didácticos para reforzar el aprendizaje de los temasestructurales que tienen incidencia en la práctica edificatoria,complementando mediante el uso de modelos físicos al sistematradicional de enseñanza aprendizaje.
Compromiso con la enseñanza
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Objetivos del LME:
• Integrar una metodología de diseño que permita entender losproblemas temáticos de la arquitectura y la ingeniería, como unatotalidad.
• Identificar los modelos experimentales por bloques temáticosatendiendo a su relación curricular con el Plan y los programasde estudio de la licenciatura en arquitectura complementando alas UEA’s de estructuras y construcción.
• Promover la experimentación de alternativas estructuralesaplicadas a proyectos arquitectónicos en los Talleres deArquitectura
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Compromiso con la enseñanza
Etapas de desarrollo del Proyecto
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La línea de investigación está referida al diseño y desarrollo de modelosfísicos para su aplicación como apoyo a la docencia. El propósito de esteespacio didáctico es lograr un mejor entendimiento del desempeñoestructural de los edificios, complementando la tradicional exposición deestos temas vía pizarrón y la solución de fórmulas y problemariosgeneralmente poco comprensibles, con el auxilio de modelos didácticos.
La estrategia empleada para ese efecto se apoya en una metodología queinvolucra varias etapas, a partir de la revisión del plan y programas deestudio, identificando los temas que requieren mayor apoyo para suasimilación por parte de los alumnos. Una vez identificado el problemaparticular, el siguiente paso consiste en la discusión colegiada del caso aresolver y la propuesta del o de los modelos físicos que cubran lanecesidad detectada.
Temas y líneas de Investigación
Laboratorio de Modelos Estructurales
Metodología de trabajo
Laboratorio de Modelos Estructurales
Se procede entonces a la esquematización del aparato en un diseñopreliminar y a la formulación del apoyo teórico correspondiente. Actoseguido, los especialistas en diseño industrial inician lo que se conocecomo prototipo funcional, es decir, la materialización de la idea en unaparato experimental y su exploración operativa cuyo avance esmonitoreado por el grupo de trabajo en sesiones de seminario hastaque los resultados son satisfactorios y se considera alcanzado elobjetivo didáctico.
La elaboración de planos de construcción y el desarrollo de detalle delprototipo se complementan con material gráfico digitalizado para formarun paquete didáctico.
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El Laboratorio se inició formalmente en el año 2001 con el formato de proyecto deinvestigación en el cual se desarrollaron más de cincuenta prototipos en el lapso de 10 años.
El objetivo de este aparato es demostrar físicamente la relación existenteentre una fuerza aplicada a un elemento lineal (viga) y la distancia delpunto de aplicación respecto del eje de giro. El momento tiende aprovocar giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitudcaracterística en elementos que trabajan sometidos a flexión, porejemplo en vigas.
El mecanismo de giro está diseñado de modo que el desplazamientoalrededor del eje no permita el regreso del brazo a una posición verticalpor acción de la gravedad. Del mismo modo el aparato está provisto deuna barra testigo que se ubicará en la posición que registre el giro delbrazo para lograr la comparativa con subsiguientes giros.
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Aparato para la demostración y medición de momentos
PROYECTO LME 01 Aparato SD 57
El aparato está integrado por un poste sobre el cual se ubica unmecanismo que funciona como eje para el giro de un brazo de palancasituado inicialmente en posición horizontal. Éste cuenta con accesoriosque permiten modificar la distancia de una carga corrediza ubicada en él.
Un accesorio de sujeción que permite liberar la carga una vez que lascondiciones del experimento han sido definidas.
Cuenta además con un disco graduado donde pueden registrarse lasdiferentes distancias angulares del giro mismas que dependen de larelación peso-distancia.
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Armadura triangular con voladizo
PROYECTO LME 02 Aparato SD 58
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Una manera de comprender y comprobar el comportamiento mecánicoestructural de las armaduras, consiste en elaborar modelos materialescapaces de mostrar de un modo visual y palpable el trabajo mecánico detracción y compresión de las barras. El modelo de ARMADURA enCANTILIVER permite a los estudiantes de la Licenciatura en Arquitecturapercibir de una forma sencilla y rápida cuáles barras estarán sometidas aqué tipo de esfuerzo (tracción o compresión).
El modelo representa una gran ayuda en el proceso de enseñanzaaprendizaje.
El objetivo de este aparato es ejemplificar los esfuerzos a que estánsometidos cada uno de los elementos de una estructura de conformacióntriangular de acuerdo a la intensidad de la fuerza y de la posición geométricarelativa del punto de aplicación.
El prototipo de armadura triangular en cantiliver está constituido por unsistema de barras articuladas en sus nodos. Las barras tienen la propiedadde mostrar los esfuerzos de compresión o de tracción, según el caso, porcontar con dispositivos de resortes y flecha en la parte central de cada barrapermitiendo la elongación o contracción de estos elementos.
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El prototipo de armadura rectangular en cantiliver está constituido pormódulos de nodos de aluminio, un resorte de tracción-compresión, unavarilla redonda rectificada y los elementos requeridos para mantenerlosunidos. Siete de estos módulos se interconectan para formar una unidaden donde todos interactúan entre sí para formar una estructura con formarectangular. Adicionalmente se han incluido dos tensores en lasdiagonales de cada cuadrado.
Esta inclusión permite reconfigurar el doble cuadrado a un cuadradosencillo que en uno de sus extremos tiene un triángulo rectángulo.
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Armadura Rectangular en Voladizo
PROYECTO LME 03 Aparato SD 59
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El procedimiento analítico por NODOS es laborioso y requiere de unanálisis detallado de las características de cada barra.
Una forma de comprobar los resultados es por el análisis del nodo E, endonde las barras, deberán ser iguales en magnitud dirección y sentido a lascalculadas iniciando por el nodo A o B según sea el caso.
Estructura de marcos con contravientos
PROYECTO LME 04 Aparato SD 60
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Objetivos:
1 Entender el efecto que tiene la orientación de las columnas en larigidez lateral de un marco rígido.
2 Observar el efecto de rigidización lateral que se logra en un marcoa través del uso de diagonales.
3 Distinguir los efectos de torsión que se inducen a una estructurade marcos con diagonales cuando éstas no se colocansimétricamente en planta.
4 Entender la concentración de deformación lateral cuando lasdiagonales no se distribuyen adecuadamente en altura.
El prototipo del marco con diagonales está constituido por marcostridimensionales a escala con columnas rectangulares y vigassemirrígidas en dos direcciones perpendiculares. Las dimensionesrelativas de los elementos estructurales de los marcos sonrepresentativas de aquellas que podrían considerarse típicas de marcosusados en la práctica constructiva en nuestro país.
El material con que se fabrican los marcos es tal que estos puedendeformarse lateralmente de manera notoria ante la aplicación de unacarga lateral moderada, la cual se ejerce mediante un mecanismo depesas y poleas. Las uniones viga-columna han sido diseñadas de modoque sea posible incorporar diagonales a cada una de las crujías de losmarcos.
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Estructura de marcos en contravientos
PROYECTO LME 04 Aparato SD 60
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La actividad sísmica en México es una constante que debe ser consideradacomo factor indispensable en el diseño arquitectónico y estructural. Lapropuesta arquitectónica formal y funcional debe involucrar una adecuadaelección del sistema estructural desde la concepción misma del proyecto.
Este prototipo es aplicable a la UEA’s de Análisis y Diseño Estructural(Arquitectura), así como apoyo a las UEA’s Ingeniería Sísmica y DiseñoEstructural (Ing. Civil), explicando el desempeño adecuado de una estructurade marcos, sus posibles deformaciones y los riesgos que involucra en unfenómeno sísmico.
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Estado actual de los proyectos.Los cuatro proyectos descritos se encuentran concluidosal 100% y en vías de reportarse terminados ante C. D. yen proceso de preparación el registro de dos nuevos.
Proyección social de los proyectos.
El impacto de los productos de trabajo aportan beneficiosa la comunidad de arquitectura e Ingeniería Civil, no sólopor la optimización de los métodos de enseñanza-aprendizaje sino por su proyección innovadora hacia otrasinstituciones con las cuales se ha tenido o se promuevevinculación.
Proyección de vinculación.
En el pasado reciente se han realizado cuatro conveniosespecíficos de vinculación con la Facultad de Arquitecturade la Universidad Autónoma de Yucatán habiendoresultado en la implementación de su propio Taller deModelos Estructurales integrado por más de 20 aparatosdiseñados y desarrollados por el LME de CyAD UAM-A.
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DE MODELOS
ESTRUCTURALES Proyección de vinculación.
Se ha participado en diversos foros nacionales einternacionales para difundir el proyecto, especialmente enlos congresos de la International Asociation for Schell andSpactial Structures en Bangalore, India y en Venecia, Italia(2007); Valencia España (2009) y se colaboró muycercanamente con el Laboratorio de Estructuras de laUNAM en la organización, puesta en marcha y participaciónen el Congreso Internacional de la IASS con sede enAcapulco, Gro. en 2008.
Cada dos años desde 2005 se participa en el CongresoInternacional de Material Didáctico Innovador MATDIDAC,con sede en Rectoría Gral. organizado por la UnidadXochimilco.
En el mes de junio de 2014 se participó en el eventoJornadas Científicas sobre ARQUITECTURA,EDUCACIÓN Y SOCIEDAD (con sede en la UniversidadPolitécnica de Cataluña, en la ciudad de Barcelona) con lapresentación de la ponencia La experiencia de la UAM-AZCcon modelos estructurales de experimentación comomaterial didáctico promovida y presentada por la Mtra.Susana García Lory.
Actualmente se promueven vínculos con la Universidad deSan Nicolás de Hidalgo en Michoacán, con la Facultad deArquitectura de la UNAM a través de su Seminario deTecnología, y se realizan proyectos didácticos con elDepartamento de Materiales de CBI UAM-A.
Sin duda podemos decir que la actividad del Laboratorio se ha manifestadoconsistentemente con numerosos productos de trabajo que han despertadointerés tanto al interior de la UAM como en los diversos foros y contactoscon otras instituciones. La labor desarrollada se ha visto enriquecida por unbien avenido grupo de trabajo cuya característica más importante es laespecialización de sus integrantes en distintos ramos del diseño y laingeniería, logrando una interesante labor multidisciplinaria.
Sin embargo la aplicación de los productos de trabajo, al menos al interiorde nuestra institución, se ve limitada por la escasa participación de losprofesores de los colectivos de docencia hacia quienes van dirigidos estosesfuerzos.
Las razones pueden ser diversas, desde la resistencia a alterar o modificarsu dinámica de clase hasta el limitado conocimiento de la operación de losaparatos didácticos que se ponen a su disposición.
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Auto-evaluación de la actividad de
investigación del LME. Fortalezas-Debilidades y Oportunidades-Amenazas
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Para resolver ese problema se proponen acciones inmediatas y a mediano plazo. Entre lasprimeras, se ha organizado el 2º. Seminario de Inducción para el uso y aplicación de losmodelos didácticos, que se llevará a efecto del 1º al 5 de septiembre próximo.
ObjetivosActualización de conocimientos enla utilización de software de análisisestructural.
Indentificar la taxonomía de losaparatos desarrollados en el LME ysu vinculación con la temátca de lasunidades de enseñanza aprendizajereacionadas.
Conocer el funcionamiento yoperción de los modelos para laejemplificación de casosparticulares.
Entre las segundas se propondrá una modificación al Plan de Estudio dela licenciatura en arquitectura, donde tome carácter obligatorio larealización de al menos dos prácticas en el LME por cada grupo y cursoen el trimestre.
En todo caso, tenemos la convicción de que una mayor difusión por partedel LME y tomar acciones de fortalecimiento de los colectivos de docenciainvolucrados por parte del Departamento, serán la fórmula que permitaque este proyecto didáctico pueda tener la incidencia esperada en lacalidad de la docencia en el tema de la construcción y las estructuras.
Se analiza la posibilidad de aceptar la sugerencia de COPLAN paraintegrar al grupo de trabajo como cuerpo académico
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Auto-evaluación de la actividad de
investigación del LME. Fortalezas-Debilidades y Oportunidades-Amenazas
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Nos anima el interés mostrado en los mesesrecientes por profesores del Departamento deMateriales de la División de CBI, quienes deforma muy entusiasta y colaborativa han iniciadotrabajos con el Laboratorio, aportando suexperiencia y conocimientos en proyectosespecíficos.
La vinculación con otras instituciones es siempreuna expectativa más que optimista, pero seránecesario el apoyo de la Coordinación deVinculación divisional para crear condiciones defactibilidad en ese punto.
¿Cuál es la expectativa a corto,
mediano y largo plazo?
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Finalmente, conviene dejar fuera de toda duda, queel campo de acción del Laboratorio de ModelosEstructurales no sólo es amplio sino difícil deagotar ya que la temática permite explorar muydiversos aspectos de la enseñanza de lasestructuras.
Por otra parte, la línea insipientemente exploradade apoyo a los trimestres terminales de la carrerade Arquitectura es un filón de oportunidad queestamos en vías de abordar.
¿Cuál es la expectativa a corto,
mediano y largo plazo?
• INTEGRANTES:
• MTRO. ERNESTO NORIEGA ESTRADA
• MTRA. MARIA TERESA BERNAL ARCINIEGA
• MTRA. YOLANDA NERI ACEVES
• D.I. GUILLERMO DE JESUS MARTINEZ PEREZ
• D.I. AARON ILLESCAS SERRANO
• ARQ. ANA KAREN GUTIERREZ CAÑAS
• SE RE-UBICO EL LABOTARIO EN LE EDIFICIO P
• SE RE-ORGANIZO LOS INTEGRANTES DEL LABORATORIO
• ACTUALMENTE SE ESTA RE-ACONDICIONANDO EL ESPACIO FÍSICO
• ESTE PROCESO REQUERIRA DE APOYO DE ALUMNOS DE SERVICIO SOCIAL; ASI MISMO PARA APOYAR A LOS NUEVOS PROYECTOS A DESARROLLAR
