ESTRUCTURA BIOMIMÉTICA DE BAMBÚ

PORTAFOLIO

TALLER DE INVESTIGACIÓN DE ESTRUCTURAS II

TALLER DE INVESTIGACIÓN DE ESTRUCTURAS II

PORTAFOLIO

TEMA:

ESTRUCTURA BIOMIMÉTICA DE BAMBÚ para la generación de cubierta en el Parque de Villa Jardín del Distrito Veintiséis de Octubre, Piura.

AUTORES: ●Castillo Campoverde, Cristina. ●Otoya Jibaja, Marcelo.

ASESORES: ●Ms. Arq. Marco A. Rebaza Rodríguez ●Dr. Arq. Carlos Bardales Orduña

PIURA – PERÚ 2021 - II

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OBJETIVOS

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JUSTIFICACIÓN

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MARCO DE REFERENCIA

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DIAGNOSTICO SITUACIONAL

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CONCEPTUALIZACIÓN FORMAL

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PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL

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PRODUCTO FINAL

Objetivos generales y objetivos específicos.

Antecedentes, Marco teórico Y Marco conceptual.

Análisis de propuesta en planta, corte y vistas 3D,

Planos Arquitectónicos, Planos estructurales, Detalles constructivos.

Renders fotorealistas de propuesta.

C O N T E N I D O

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PROBLEMÁTICA

01 | PROBLEMÁTICA

Fuente: Diario El Correo

PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN Esta investigación parte de la necesidad de generar un elemento arquitectónico en el espacio público del distrito Veintiséis de Octubre en Piura que brinde sombra y confort a los pobladores del sector, para así propiciar el uso adecuado de los espacios de recreación y esparcimiento, para lo cual se propone el desarrollo de una estructura ligera de características biomiméticas y paramétricas que logre optimizar el uso de recursos para su construcción.

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REALIDAD PROBLEMÁTICA: Se formula el siguiente problema de investigación: ¿Cómo desarrollar una estructura biomimética de bambú parametrizada para la generación de cubierta en el Parque de Villa Jardín del Distrito Veintiséis de Octubre, Piura?.

También se formularon las siguientes interrogantes de Investigación: ● ¿Cuál es la forma más óptima para desarrollar una cubierta biomimética basada en el caparazón del nautilus? ● ¿Cuáles son las propiedades estructurales del bambú? ● ¿Cómo funcionan los espacios de descanso en el Parque Villa Jardín del Distrito 26 de Octubre, Piura?.

02 | OBJETIVO GENERAL: Desarrollar un modelo de estructura biomimética de bambú para la generación de cubierta en el Parque de Villa Jardín del Distrito Veintiséis de Octubre, Piura.

Objetivos Específicos. ●Elaborar una estructura biomimética a partir del

análisis de la estructura de una concha de nautilus. ●Identificar las propiedades estructurales del bambú. ●Realizar un diagnóstico situacional del Parque Villa Jardín del Distrito 26 de Octubre, Piura.

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03 | JUSTIFICACIÓN

Desde un enfoque social, el estudio y el posterior diseño de esta cubierta propiciará la estancia en espacios de recreación pública y contribuirá a la revalorización de estos espacios en el distrito de Veintiséis de Octubre

Promoviendo e correcto de e espacios, convirtiéndolo lugares de encu así mejorar la c de vida de l pobladore

Permitiendo la integración y el sentido de permanencia a su comunidad

el uso estos , os en uentro y calidad los es

Explora cualidades espaciales novedosas.

Desde un enfoque práctico de la investigación no sólo conducirá a una construcción ligera eficiente en cuanto al rendimiento y materiales que soportan las fuerzas ante la flexión como lo es el uso del bambú siendo un material local.

beneficiando a los pobladores que harán uso de esta cubierta en un espacio de recreación del distrito.

Cuanto más unida, solidaria y cohesionada estén, la convivencia entre sus miembros será mucho más armónica y la democracia funcionará mejor.

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04 | MARCO DE REFERENCIA ANTECEDENTES

Fuente: Archdaily.com

Fuente: Archdaily.com

Pabellón de investigación ICD-ITKE 2012

Pabellón de investigación ICD-ITKE 2014

Ubicación: Campus de la universidad Stuttgart, Stuttgart, Alemania

Ubicación: Campus de la universidad Stuttgart, Stuttgart, Alemania

Año: 2012

Año: 2014

Autor: ICD & ITKE Universidad de Stuttgart

Autor: ICD & ITKE Universidad de Stuttgart

Fuente: architecturaldesignschool.com

Fuente: cerronarq.com

Proyecto Estructura de Bambú / Pouya Khazaeli Parsa

Pabellón Vid de BambúBamboo Vine Pavilion

Ubicación: Ramsar, Mazandaran, Irán.

Ubicación: Santa Cruz de Flores, Cañete, Lima

Año: 2009

Año: 2009

Autor: ICD & ITKE Universidad de Stuttgart

Autor: Arq. Tania Cerrone

Área: 40m2

Área: 60m2 PÁG. | 04

| MARCO TEÓRICO

ARQUITECTURA BIOMIMÉTICA

Busca encontrar soluciones sostenibles en la naturaleza, no copiando completamente sus formas, sino entendiendo las reglas que las rigen. Este enfoque multidisciplinario busca seguir un conjunto de principios en lugar de centrarse en un código sencillo.

Soluciones sostenibles en la naturaleza

DISEÑ ESTRUCT

CAPARAZ NAUTIL

ÑO TURAL:

ÓN DE LUS

Mecanismo que posibilita la aplicación de un mismo algoritmo a diferentes tipos de datos

DISEÑO PARAMÉTRICO Abstracción de una idea o concepto, relacionado con los procesos geométricos y matemáticos, que nos permiten manipular con mayor precisión nuestro diseño para llegar a resultados óptimos.

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| MARCO CONCEPTUAL

| ESTRUCTURA BIOMIMÉTICA Según Marin Arias Tatiana (2016), lo primero es el entorno de vida, que va de la mano con la naturaleza, es decir, busca encontrar soluciones sostenibles en la naturaleza, no copiando completamente sus formas, sino entendiendo las reglas que las rigen.

| ESTRUCTURA DE BAMBÚ Según Cadena, Descamps y Laplume, Las estructuras aisladas más activas están hechas de bambú. En este tipo de estructura, dan a la estructura una mayor rigidez fuera del plano y reducen los problemas de estabilidad.

| DISEÑO PARAMETRIZADO Técnica avanzada de diseño digital la cual permite al diseñador introducir tantas variables o parámetros sean necesarios para llegar a su producto final.

| ARQUITECTURA EFÍMERA Según Lizondo L. (2014), la arquitectura efímera surge del proceso por el cual los arquitectos diseñan una estructura temporal que no sigue estrictas leyes de permanencia y donde no hay peligro.

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| METODOLOGÍA Tipo y nivel de investigación ●De acuerdo a la orientación o finalidad: Aplicada ●Investigación Aplicada: Con la finalidad de encontrar una estrategia permitiendo alcanzar un objetivo.

ANÁLISIS PREVIO

PR INVE

Planteamiento de la investigación

Anális in

Elección del tema de estudio

R

●Según el nivel de conocimiento requerido: Descriptiva.

FASE I

Antecedentes

Documental y Experimental

Justificación

●Según la fuente de datos:

Realidad problemática

En un tiempo transversal y longitudinal.

Objetivos, general y específico

●Por el tiempo:

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Localización y Ubicación

Marco Conceptual

Marco Teórico

FASE II

FASE III

Detalles constructivos y de materiales

Análisis conceptual y formal

Definir alternativas de uniones

Diagnostico Situacional

Marco de Referencia

Diseño del módulo

Consolidación del Proyecto

Estudio del caparazón de Nautilus

Intervención en el sitio de estudio

Situación actual

PROPUESTA

Análisis contextual

sis del tema de vestigación

ANÁLISIS DEL TERRENO

Problemática

ROCESO DE ESTIGACIÓN

FASE IV PÁG. | 07

05 | DIAGNÓSTICO SITUACIONAL

UBICACIÓN El terreno del parque en el que se propone intervenir se encuentra ubicado en la urbanización Villa Jardín, en el distrito de veintiséis de Octubre, en la zona noroeste de la provincia de Piura. Este parque cuenta con un área neta de 3531 metros cuadrados de los cuales 1913.6 (54%) metros cuadrados son de concreto.

Urbanización Villa Jardín, distrito de veintiséis de Octubre, zona noroeste de la provincia de Piura

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| ACCESIBILIDAD Y CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Gráfico sol

Fuente: sun

Gráfico rayo

Como vías principales del sector tenemos por el oeste la Avenida los Algarrobos, la cual se prolonga y conecta con la avenida Andrés avelino Cáceres, la avenida José Aguilar Santisteban por el este, la avenida prolongación Chulucanas por el sur y la avenida las Amapolas por el norte.

Fuente: sun

S

de trayectoria lar anual

nearthtools.com

direccion de os solares

nearthtools.com

Gráfico velocidad de vientos Piura

Fuente: meteoblue.com

Gráfico dirección de viento en el sector Ubicando el terreno en el mapa se pudo analizar que los vientos afectan desde el S.E.(sureste), es decir, por el frente y por lo cual se tendrá en cuenta al momento de posicionar la estructura para la obtención del viento.

Fuente: meteoblue.com PÁG. | 09

| ESTADO DE CONSERVACIÓN

El parque posee mobiliario de concreto a lo largo de todo el recorrido, sin embargo carece de espacios térmicamente confortables que permita el adecuado uso de este equipamiento

Respecto a la materialidad presente, tenemos que en la superficie del suelo está realizada a base de concreto moldeado in situ y adoquines, esto permite cierta permeabilidad en el suelo que evita la formación de charcos importantes en el suelo

El parque se ilumina mediante los postes de alumbrado público, sin embargo no cuenta con puntos de iluminación dentro del parque. Otra de las carencias importantes dentro del parque es la de basureros públicos.

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| FLUJOS PEATONALES

Actividades humanas: Al ser un parque fundamentalmente de descanso, este actualmente no posee una zona de recreación activa dentro de su terreno. Sin embargo se plantea una zonificación de actividades tomando en cuenta los posibles usos que se pueden dar dentro de las losas presentes.

Se identificaron los recorridos del parque como recorridos internos y perimetrales. Estos recorridos se realizan primordialmente con motivo de atravesar el parque debido a que actualmente no existe algún elemento de interés que invite a recorrer el parque de manera completa como recreación.

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06 | CONCEPTUALIZACIÓN FORMAL

El proyecto parte en primer lugar de la conceptualización formal basada en un elemento natural como inspiración a la característica biomimética de la estructura definida previamente

| ANÁLISIS DEL CAPARAZON DE NAUTILUS Características: - Exoesqueleto marino con forma de espiral.

- Su estructura está compuesto por carbonatos de calcio - Su rigidez y dureza permite a los moluscos poder protegerse de los depredadores

● Superficie estriada de doble curvatura ● Forma compacta semicerrada ● Superficie compuesta por placas poligonales ● Estructura rígida

Descomposición geométrica en triángulos

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| DIMENSIONES DEL TERRENO

S.V

S.I

E.O

E.P

Para el emplazamiento de la estructura dentro del parque, se utilizó el área central del mismo.

Se decidió tomar el punto en el que convergen las circulaciones internas del parque como punto central de descanso en el que se podría emplazar la estructura y darle mayor notoriedad dentro de este equipamiento recreativo.

Análisis de sombras Se realizó un estudio de sombras de la estructura según la ubicación que se le iba a dar en distintas fases solares

P PÁG. | 13

| Análisis Estructural del Caparazón de Nautilus

s

DIMENSIONES

Alzado estructura

Planta estructura

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| PLANIMETRÍA

Corte relación escala humana

Emplazamiento del diseño dentro del terreno del Parque de Villa Jardín del Distrito Veintiséis de Octubre, Piura

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MATERIALIDAD

07 | PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL

CUBIERTA ● ● ● ● ●

Material: Lámina de Policarbonato.

Livianas y buen acabado estético.

Excelente transmisión de luz (blanco difusor).

Resistente al clima, la intemperie y productos químicos.

Fabricación a medida.

Uniones

- Prototipo de 8 vías. espacial.

- Unión con esfera “mero”, estructura

Tornillo s Bambú Esfera

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| DETALLES DE ANCLAJE

Para el anclaje de la estructura se proponen un sistema de rótula que permita el movimiento de las cañas para ajustar su inclinación según se necesite. Estas se anclan al suelo atornillandose a una placa de acero.

La rótula se une con la caña de bambú mediante varillas de acero que se incrustan dentro de la caña, la cual se rellena con una mezcla de aserrín y pegamento para permitir la unión de estos elementos de la estructura con el anclaje.

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| DIMENSIONAMIENTO

Para el dimensionamiento de los elementos estructurales, se propone la utilización de 2 diámetros de cañas de bambú los cuales varían dependiendo de la flexibilidad y peso que estos requieran. Además Se desarrolló una tabla de cuantificación y dimensionamiento de cañas

DETALLES

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RENDERS

08 | PRODUCTO FINAL

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| RENDER VISTA AÉREA

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TALLER DE INVESTIGACIÓN DE ESTRUCTURAS II

Cristina Castillo Campoverde Bachiller en Arquitectura.

Gran interés en las nuevas técnicas de diseño y construcción. Dominio de softwares y constante actualización de recursos como programas de visualización 3D, animación, photoshop y renderizado para lograr un buen desempeño en cada trabajo.

@arqcriscas

EQUIPO

DE INVESTIGAC

CIÓN

| ASESORES: ● Ms. Arq. Marco A. Rebaza Rodríguez ● Dr. Arq. Carlos Bardales Orduña

Marcelo Otoya Jibaja Bachiller en Arquitectura.

Poseo conocimientos en herramientas de dibujo a computador como AutoCAD y programas BIM como Revit y Archicad, así como un alto nivel y experiencia en programas de visualización 3D y renderizado como sketchup, Lumion, vray y photoshop.

@arquitectura_m.arq

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