Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia · Facultad de Arquitectura e Ingeniería
Grupo de investigación: Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad · Medellín, Colombia · 2026
Asesores metodológicos: Olga Nallive Yepes Gaviria · Heyver Andrés Suárez Camargo
Resumen
Este proyecto representa gráficamente cinco cimentaciones japonesas antisísmicas (aisladores elastoméricos, aisladores de péndulo friccional, pilotes, losa de cimentación y losa–pilotes) mediante análisis documental y modelación digital en Inventor, SketchUp y Revit. El resultado es un micrositio con modelos 3D interactivos, planos de detalle, video y familias descargables que apoya la documentación técnica del Delineante de Arquitectura e Ingeniería.
Palabras clave: sistemas constructivos antisísmicos · ingeniería sismorresistente · tecnología estructural · diseño estructural
Problema y justificación
En países de alta sismicidad como Japón, el diseño de cimentaciones es un referente global gracias al aislamiento de base y a pilotes especializados. Esa evolución exige una documentación técnica y una representación gráfica capaces de traducir conceptos complejos de ingeniería sísmica en planos y modelos precisos.
En contraste, la formación del Delineante suele limitarse a sistemas constructivos tradicionales y normativas convencionales, lo que dificulta representar y comprender tipologías estructurales avanzadas.
Pregunta de investigación
¿Cómo la representación gráfica de las principales cimentaciones japonesas puede contribuir al fortalecimiento de la documentación técnica en la formación del tecnólogo en Delineante de Arquitectura e Ingeniería?
¿Por qué es importante?
Ampliar conocimientos
El estudiante va más allá de los sistemas locales y enfrenta retos de diseño estructural avanzado.Dominio técnico
Plasmar elementos complejos con herramientas de representación arquitectónica.Material en español
Resuelve la escasez de material visual especializado como herramienta de consulta.Objetivos e hipótesis
Objetivo general
Desarrollar la representación gráfica de las principales cimentaciones japonesas, mediante el análisis documental y la modelación digital, como apoyo para el fortalecimiento de la documentación técnica en la formación del tecnólogo en Delineante de Arquitectura e Ingeniería.
Objetivos específicos
Identificar las principales cimentaciones japonesas mediante revisión de literatura científica, técnica y normativa.
Elaborar la representación gráfica y la modelación digital de las cimentaciones seleccionadas con herramientas de representación arquitectónica.
Diseñar un recurso gráfico-didáctico que documente las cimentaciones y facilite su comprensión en la enseñanza y el aprendizaje.
Hipótesis
La representación gráfica detallada y la modelación digital de las principales cimentaciones japonesas permiten estructurar un compendio técnico riguroso que, integrado en un recurso gráfico-didáctico, fortalece la documentación técnica y optimiza el proceso de enseñanza-aprendizaje del Tecnólogo en Delineante de Arquitectura e Ingeniería.
Metodología
Investigación de enfoque cualitativo, de tipo descriptivo y documental, con método analítico–deductivo: se descompone la información técnica y normativa sobre las cimentaciones japonesas y, a partir de esos principios, se construyen modelos digitales precisos y un recurso didáctico.
| Fase | Actividades principales | Duración |
|---|---|---|
| 1 · Revisión documental | Búsqueda bibliográfica, identificación y selección de cimentaciones, organización en la matriz investigativa. | Semanas 1 a 4 |
| 2 · Modelación digital | Definición de herramientas de modelación (Autodesk Inventor, SketchUp y Revit), modelación 3D con detalle constructivo (pernos, placas, anclajes) y generación de vistas, cortes y detalles. | Semanas 5 a 9 |
| 3 · Recurso gráfico-didáctico | Organización del material, desarrollo del micrositio, integración de modelos 3D, imágenes y detalles, y ajustes finales. | Semanas 10 a 14 |
Cronograma general
| Fase | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | S9 | S10 | S11 | S12 | S13 | S14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 · Revisión | ||||||||||||||
| 2 · Modelación | ||||||||||||||
| 3 · Recurso |
Resultados
Documentación visual del proceso y productos obtenidos para cada objetivo.
Video de resultados
Objetivo 1 · Cimentaciones japonesas identificadas
Cinco tipologías seleccionadas tras la revisión de literatura científica, técnica y normativa.
| Tipología | Descripción | Materialidad |
|---|---|---|
| 1. Aisladores elastoméricos laminados (RB / LRB / HDRB) | Sistema de aislamiento sísmico de base sobre apoyos cilíndricos de capas alternadas de caucho y placas de acero; desacopla la superestructura del movimiento del suelo. | Caucho natural o de alto amortiguamiento, placas de acero laminado, núcleo de plomo (LRB). |
| 2. Aisladores deslizantes de péndulo friccional (FPB) | Apoyo deslizante con superficie cóncava esférica de acero inoxidable revestida en PTFE; el edificio se comporta como un péndulo invertido durante el sismo. | Acero inoxidable, PTFE (politetrafluoroetileno), aleaciones especiales resistentes al desgaste. |
| 3. Cimentación profunda por pilotes | Columnas esbeltas de hormigón armado o acero, hincadas o perforadas hasta alcanzar estratos de suelo resistente o roca firme. | Hormigón armado (pilotes prefabricados o colados in situ), acero estructural en algunos casos. |
| 4. Losa de cimentación (Mat / Raft Foundation) | Cimentación superficial continua: una gran losa de hormigón armado reparte el peso del edificio sobre toda el área en planta. | Hormigón armado de alta resistencia, mallas de refuerzo de acero. |
| 5. Cimentación combinada losa–pilotes (Piled Raft) | Sistema mixto: combina una losa superficial con pilotes profundos trabajando en conjunto, repartiendo la carga entre ambos según su rigidez relativa. | Hormigón armado en losa y pilotes; en Tokyo Skytree, además, muros-pilote de tipo SRC. |
Objetivo 2 · Representación gráfica y modelos 3D
Planos, cortes, detalles y modelos digitales de cada cimentación, elaborados con tres programas: Autodesk Inventor, SketchUp y Revit.
Autodesk Inventor
Modelado, planos de detalle y ensamble del aislador elastomérico.SketchUp
Modelado 3D de las cimentaciones y del aislamiento de base.Autodesk Revit
Familia (.rfa) del aislador, modelos BIM, vistas, cortes y detalles constructivos.Aislador elastomérico (LRB)
Aislador de péndulo friccional (FPB)
Cimentación por pilotes
Losa de cimentación (Mat / Raft)
Losa–pilotes (Piled Raft)
Objetivo 3 · Recurso gráfico-didáctico
Este micrositio es el recurso didáctico: integra contenido, modelos 3D, imágenes, GIF y video para apoyar el aprendizaje de la documentación técnica de cimentaciones avanzadas.
Modelos 3D interactivos
Explora cada modelo como un objeto 3D vivo: arrastra con el mouse para girarlo y usa la rueda para acercar o alejar. En el celular, usa los dedos. Debajo del visor puedes descargar los archivos originales.
🖱️ Arrastra para girar · Rueda para acercar · Clic derecho para desplazar
Descargas
Archivos para uso académico. Requieren Autodesk Revit, SketchUp o Autodesk Inventor, según el archivo.
Conclusiones
- Se identificaron y documentaron cinco tipologías de cimentación japonesas: dos de aislamiento de base y tres de apoyo en el suelo (pilotes, losa y losa–pilotes).
- La modelación en Inventor, SketchUp y Revit permitió representar con detalle constructivo componentes como placas, pernos, anclajes y materiales.
- Los modelos 3D interactivos, planos, video y familias descargables conforman un recurso gráfico-didáctico reutilizable.
- El proyecto aporta material visual en español para fortalecer la documentación técnica del Delineante y puede ampliarse con nuevas tipologías.
Referencias principales
- Duque Escobar, G. (2024). Riesgo sísmico: Los terremotos. Repositorio UNAL.
- González Gordon, S. (2020). Análisis del comportamiento estructural y viabilidad económica del aislamiento sísmico de base… Repositorio UNAL.
- Niglio, O., & Valencia Mina, W. (2015). Reducción del riesgo sísmico para el patrimonio arquitectónico. Apuntes, 27(1). DOI.
- Takagi, J., & Wada, A. (2019). Recent earthquakes and the need for a new philosophy for earthquake-resistant design. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 119. DOI.
Equipo del proyecto
Yuri Giraldo
Autora · Propuesta de InvestigaciónJorge Valencia
Autor · Propuesta de InvestigaciónJanna Colorado
Autora · Propuesta de InvestigaciónAsesores metodológicos
Olga Nallive Yepes Gaviria
Asesora metodológicaHeyver Andrés Suárez Camargo
Asesor metodológico
Propuesta de Investigación · Tecnología en Delineante de Arquitectura e Ingeniería
Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia · Facultad de Arquitectura e Ingeniería
Este producto pertenece a la I.U. Colegio Mayor de Antioquia y a sus autores: Yuri Giraldo, Jorge Valencia y Janna Colorado. Medellín, Colombia · 2026.