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RA e impresión 3D. Construcciones de F. Candela

José Aurelio Pina Romero, May 25, 2020

Realidad Aumentada e impresión 3D. Construcciones de Félix Candela

Biografía
1. Vida y obra
2. Principales obras
Parametrizando...
1. Parametrización de un segmento
2. Parametrización de la circunferencia
3. Parametrización de curvas 1
4. Actividad 1. Parametrización de superficies de revolución
5. Capsa d'eines
Definiciones y construcciones paso a paso
1. Superficie reglada
2. Superficie de revolución
3. Paraboloide hiperbólico
Construcciones en GeoGebra
1. Pabellón Rayos Cósmicos (México D.F. 1951)
2. Oceanògrafic (Restaurante)
3. Oceanogràfic (Edificio entrada)
4. Capilla de San Vicente de Paul en Coyoacán
5. Capilla de San Vicente de Paul en Coyoacán (1959)
6. Sinagoga Guatemala 1960 (Félix Candela)
7. Sinagoga Guatemala 3D
8. Bacardi Pavilon 3D (Puerto Rico)
9. Hemisfair Tower - Félix Candela
Impresión 3D
1. Impresión de objetos 3D con GeoGebra
2. Manual extenso Impresión 3D
Realidad Aumentada
1. Realidad aumentada mediante la Graficadora 3D
Paso a Paso
1. Sinagoga de Guatemala

Information

Biografía

1. Vida y obra
2. Principales obras

Vida y obra

Nace en Madrid el 27 de enero de 1910 y fallece en Carolina del Norte el 7 de diciembre de 1997. De nacionalidad española y nacionalizado mexicano en 1941 y estadounidense en 1978. Estudió arquitectura en la Escuela Superior de Madrid, donde se licenció en 1935. Continuo sus estudios en la Real Academia de Bellas artes de San Fernando donde conoció a Eduardo Torroja y sus técnicas de uso de cubiertas de hormigón. Una de las figuras fundamentales de la arquitectura del siglo XX en cuanto al desarrollo de nuevas formas estructurales de hormigón armado se refiere. Su mayor aportación a la arquitectura fue la creación de estructuras en forma de cascarón, generadas a partir de paraboloides hiperbólicos, una forma geométrica de una eficacia extraordinaria que se han convertido en el sello distintivo de su arquitectura. En geometría analítica, una cuádrica es un paraboloide, superficie tridimensional que se describe mediante ecuaciones cuya forma canónica es del tipo:

Y puedes ser elípticos o hiperbólico según los valores que tomen los términos cuadráticos. Si los términos cuadráticos toma signo contrario, entonces tenemos un paraboloide hiperbólico. Y si toman el mismo signo, entonces tenemos un paraboloide elíptico.

Fuente: https://www.geogebra.org/m/vyepjuuu

Su obra replantea el papel del arquitecto en relación con los problemas estructurales a partir de tres premisas: economía, sencillez de cálculo y flexibilidad. No obstante, la calidad de su obra radica en la sensibilidad para conformar espacios En 1936 obtiene una beca para estudiar en Alemania, pero al desencadenarse la guerra civil se alista en las fuerzas republicanas y es nombrado capitán de ingenieros. Tras pasa por el por el campo de concentración de Perpiñán, se exilia en México en junio de 1939 donde traba contacto con los hermanos arquitectos Fernando y Raúl Fernández Rangel. Juntos fundaron en 1950 la empresa Cubiertas Ala, dedicada a instalar estructuras industriales. La empresa constructora disfrutó un notable auge durante veinte años, que culminó con la edificación del Palacio de los Deportes con motivo de la olimpiada de 1968 en México. Candela, que desde sus inicios se había preocupado por enviar sus artículos al American Concrete Institute (ACI) y dar a conocer su obra estructurística, empezó a obtener fama internacional y a divulgar sus conocimientos en congresos a los que asistía y en conferencias que impartía, siempre con una actitud rebelde y un vigoroso espíritu crítico. Esto le ayudó a abrirse camino dentro del medio de la construcción y comenzó a recibir encargos frecuentes del extranjero, hasta el punto de que empezó a considerar la posibilidad de emigrar nuevamente.

Desde 1961, cuando se le confirió el premio Augusto Perret, se demandaba su presencia en muchos países. En 1971, después de culminar el Proyecto del Palacio de los Deportes, Candela se decidió a dejar el país y trasladarse a Estados Unidos. Candela experimentó una profunda transformación profesional y creativa, que lo alentó a abandonar su trabajo de ingeniero y concentrarse cada vez más en la arquitectura. Se instaló en Chicago y trabajó como profesor de tiempo completo en la Universidad de Illinois, tarea que desempeñó hasta 1978. No En esos años recibió una invitación para realizar en 1973, el proyecto del estadio de fútbol madrileño Santiago Bernabéu. Pero como las autoridades se empeñaron en acompañar el coso de un rascacielos, la obra nunca se llevó a cabo. Realizo una gran cantidad de proyectos, muy ambiciosos casi todos, sólo culminaron algunos. Uno de los últimos en que participó antes de morir fue la Ciudad de las Artes y de las Ciencias de Valencia, que incluyó un gran parque oceanográfico en cuya construcción colaboró también el famoso arquitecto Santiago Calatrava. Durante su estancia en la capital de provincia, su antigua dolencia del corazón le obligó a retornar a Raleigh, Carolina del Norte, su lugar de residencia desde el año 1990, para recibir atención en el Hospital de Duke, donde falleció en diciembre de 1997

1.2.

2.

Parametrizando...

1. Parametrización de un segmento
2. Parametrización de la circunferencia
3. Parametrización de curvas 1
4. Actividad 1. Parametrización de superficies de revolución
5. Capsa d'eines

2.1.

Parametrización de un segmento

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

3.

Definiciones y construcciones paso a paso

1. Superficie reglada
2. Superficie de revolución
3. Paraboloide hiperbólico

3.1.

Superficie reglada

Una superficie reglada, en geometría, es la generada por una recta, denominada generatriz, al desplazarse sobre una curva o varias, denominadas directrices. En función de las características y condiciones particulares de estos elementos, recibe diversos nombres. No existe una instrucción específica en GeoGebra para construir superficies regladas pero basta con aplicar la definición. Para poder construir superficies regladas, las dos curvas han de estar definidas en forma paramétrica, con una excepción: se admiten segmentos construidos en forma geométrica en la versión actual de GeoGebra. Si dos segmentos están en el mismo plano, la superficie reglada construida entre ellos es el cuadrilátero que tiene por lados opuestos los segmentos dados. Si los segmentos no son coplanarios, la superficie reglada entre ellos es una porción de un paraboloide hiperbólico, también conocido como “silla de montar”. En la construcción anterior hemos mostrado la parametrización de un segmento AB como curva a partir de la expresión k B+ (1-k) A donde k es un parámetro con valores entre 0 y 1. Para una superfície reglada los puntos A y B se sustituyen por curvas a(t) y b(t) definidas paramétricamente. Quedará como argumento de la superficie:

k a(t) + (1-k) b(t)

El problema está en el rango del parámetro t que no tiene porqué ser el mismo para cada curva. Lo mejor será tomar como rango de valores de t entre 0 y 1 y ajustar los rangos de cada curva con una transformación afín. En los vídeos adjuntos explicamos la construcción de diferentes superficies regladas.

3.2.

3.3.

4.

Construcciones en GeoGebra

1. Pabellón Rayos Cósmicos (México D.F. 1951)
2. Oceanògrafic (Restaurante)
3. Oceanogràfic (Edificio entrada)
4. Capilla de San Vicente de Paul en Coyoacán
5. Capilla de San Vicente de Paul en Coyoacán (1959)
6. Sinagoga Guatemala 1960 (Félix Candela)
7. Sinagoga Guatemala 3D
8. Bacardi Pavilon 3D (Puerto Rico)
9. Hemisfair Tower - Félix Candela

4.1.

Pabellón Rayos Cósmicos (México D.F. 1951)

El Pabellón de Rayos Cósmicos, conocido también como La muela, es la construcción en forma de paraboloide hiperbólico de corriente racionalista creada por los arquitectos Jorge González Reyna, Félix Candela Outeriño y Rafael M. de Arozarena en 1951 como parte del proyecto de la Ciudad Universitaria de la Universidad Nacional Autónoma de México ubicada entre la actual Facultad de Odontología y la Facultad de Medicina, en la parte oriente del complejo, uno de los edificios emblemáticos del complejo universitario, que coadyuvó al la obtención por parte del Campus Central de la UNAM el título de Patrimonio Mundial de la UNESCO. Esta edificación, de espesores mínimos y una enorme complejidad para su cálculo estructural y construcción en la época, fue la primera obra cubierta por un cascarón de concreto tipo Hyper, hecho que consolidó el prestigio para Félix Candela como estructurista y uno de los trabajos cumbre de González Reyna, pues pudo resolverse en un área de 12 metros de largo por 10.75 metros de ancho y 15 milímetros de espesor en su parte más alta. Proyectado para ser un laboratorio especializado para la medición de neutrones, actualmente forma parte de las instalaciones de la Facultad de Odontología y se le conoce como "La muela",utilizada como ludoteca y almacén de artículos deportivos.

STL PABELÓN RAYOS CÓSMICOS

4.2.

4.3.

4.4.

4.5.

4.6.

4.7.

4.8.

4.9.

5.

Impresión 3D

1. Impresión de objetos 3D con GeoGebra
2. Manual extenso Impresión 3D

5.1.

Impresión de objetos 3D con GeoGebra

Partimos de una de las construcciones disponibles en el libro de GeoGebra sobre Félix Candela Construcciones de Félix Candela – GeoGebra. Paso 1: Accede a la construcción, pulsa en los tres puntos que aparecen en la parte superior derecha y después en Abrir con GeoGebra. Construcción: Sinagoga Guatemala 1960 (Félix Candela)

Paso 2: Pulsa en Archivo --> Descargar como --> Impresión 3D (.stl)

Se puede ajustar las dimensiones y el espesor del objeto (también existe la posibilidad de exportar el objeto con un relleno solido pulsando sobre la casilla, y determinar el grosor en mm)

Paso 3: Cargar el fichero en un laminador, en nuestro caso Cura versión 4.13.1 Dos posibles formas de cargar el fichero: 1. Arrastrar el fichero .STL al programa 2. Archivo --> Abrir archivo(s)…

Paso 4: Ajustes en Cura En primer lugar, hay que seleccionar la impresora con la que quieres imprimir tu pieza que te permitir seleccionar los ajustes de impresión básicos (altura de capa, densidad de relleno, soporte y adherencia).

Si pulsamos en la parte superior aparecen los ajustes de impresión básicos (altura de capa, densidad de relleno, soporte y adherencia).

Una vez que se han modificado todos los ajustes oportunos, sólo nos queda segmentar/laminar la pieza en cuestión pulsando en SEGMENTACIÓN.

Nos indica el tiempo y la cantidad de material que necesitará.

Si pulsamos en VISTA PREVIA, podemos observar como se construirá la pieza capa a capa. Puede consultar un manual extenso en Manual extenso Impresión 3D –GeoGebra (Mora et al 2020)

Guía_Rapida_Impresion3d

5.2.

6.

Realidad Aumentada

1. Realidad aumentada mediante la Graficadora 3D

6.1.

Realidad aumentada mediante la Graficadora 3D

Para poder visualizar la construcción en Realidad aumentada debes de seguir los siguientes pasos: Paso 1: Descargar la construcción y alojarla en el sistema de almacenamiento en la nube, en nuestro caso se ha empleado Dropbox.

Paso 2: Instalar la aplicación en el dispositivo móvil. iPhone: acceder a App Store e instalar Dropbox https://apps.apple.com/es/app/dropbox-nube-y-almacenamiento/id327630330 Android: acceder a Play Store e instalar Dropbox Dropbox:Nube y almacenamiento - Aplicaciones en Google Play Paso 3: Instalar Graficadora 3D en el dispositivo móvil. iPhone: acceder a App Store e instalar Dropbox https://apps.apple.com/es/app/geogebra-3d-calculadora/id1445871976 Android: acceder a Play Store e instalar laGraficadora 3D https://play.google.com/store/apps/details?id=org.geogebra.android.g3d Paso 4: Acceder con el dispositivo móvil al sistema de almacenamiento en la nube, y pulsar en el Applet que quieres abrir con la Graficadora 3D.

Paso 5: Pulsar en los tres puntos de la parte superior derecha y después en Compartir.

Paso 6: Pulsa en Exportar archivo, y después seleccionar la Graficadora 3D.

Paso 7: Pulsar en AR. A continuación, muévete lentamente para detectar superficies y en el momento que la detecta hay que tocar la pantalla del dispositivo.

Puede consultar una guía de Realidad aumentada en Calidoscopis polièdrics (Realidad aumentada) (Mora et al 2020)

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