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Los forjados de hormigón usan hasta un 50% menos material en la TU Wien
La TU Wien afirma que las losas de hormigón optimizadas por topología pueden reducir el uso de material hasta en un 50% sin disminuir la capacidad portante.
Imagen: TechXplore
Investigadores de la TU Wien dicen haber demostrado una forma de construir forjados de hormigón armado con hasta un 50% menos de material manteniendo la misma capacidad portante. El trabajo se dirige a uno de los mayores consumidores de material en los edificios: los forjados pueden representar hasta el 60% del volumen total de hormigón de un edificio, y la producción de cemento es responsable de alrededor del 8% de las emisiones globales de CO₂.
El proyecto, llamado TOPS—siglas de 'Topology-Optimized Reinforced Concrete Slabs with Digital Formwork and Reinforcement'—combina la optimización topológica matemática con un flujo de trabajo de fabricación digital. En lugar de verter losas planas sólidas convencionales, el sistema calcula dónde el hormigón es estructuralmente necesario y lo elimina en otros lugares, produciendo formas nervadas que siguen las líneas de esfuerzo.
«El hormigón es un excelente material de construcción, pero necesitamos usarlo de una manera mucho más eficiente. Nuestro objetivo es usar material solo donde sea estructuralmente necesario.»
Ya se conocen sistemas que ahorran material, como los forjados reticulares, pero el equipo afirma que sus geometrías más complejas serían demasiado caras de fabricar con métodos constructivos estándar. El cambio clave es un proceso “del archivo a la fábrica” en el que los datos de diseño fluyen directamente a la producción tanto del encofrado como del armado. Según Huber, eso permite actualizar los datos de fabricación de inmediato cuando el modelo cambia, reduciendo tiempo y errores.
Para validar el enfoque, el equipo construyó dos demostradores a gran escala. DataB GmbH fabricó el encofrado mediante tecnología CNC, mientras que Mesh AG soldó robotizadamente el armado. Las losas fueron sometidas a ensayos de carga frente a sistemas de forjado convencionales, incluyendo comprobaciones de capacidad portante y deflexión. La TU Wien afirma que las pruebas confirmaron el ahorro de material sin debilitar el rendimiento estructural.
Los investigadores consideran que el uso más inmediato y fuerte será en edificios de varias plantas con vanos más amplios, incluidos edificios de oficinas y centros comerciales, donde el uso repetido de elementos de encofrado idénticos puede ayudar a compensar la complejidad geométrica adicional.
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Frontier Editor
Dan is our resident futurist, covering electric mobility, space exploration, and the smart home. He's interested in atoms just as much as bits. Whether it's a new battery chemistry, a reusable rocket, or a protocol that finally makes IoT devices talk to each other, Dan breaks down the engineering that pushes humanity forward.
vía TechXplore
