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CIENCIA Y TECNOLOGÍA

The University of Arizona Landscape Evolution Observatory

En su búsqueda por entender la naturaleza y los diferentes mecanismos del medio ambiente, la Universidad de Arizona construyó el Landscape Evolution Observatory (LEO por sus siglas en inglés, u Observatorio de la evolución ambiental). El observatorio se ubica en la Biosfera 2, en Oracle, Arizona. LEO es el lisímetro de pesada más grande del mundo que estudia la interacción del agua, temperatura, tierra, vegetación, entre otros elementos ambientales, en tres laderas artificiales que se reprodujeron a escala completa.

LEO está conformado por tres laderas idénticas, cada una construida de grandes estructuras de acero para el cultivo, las laderas fueron edificadas dentro de un gran invernadero existente que está hecho de malla espacial, y están apoyadas sobre una estructura elevada que sostiene un piso de concreto.

Cada una de las laderas está formada por una bandeja, que consta de una especie de caja de acero sin tapa que mide 38 pies de ancho y 100 pies de largo. Las laderas tienen una pendiente longitudinal de 10 grados y una pendiente transversal que varía a lo largo de la bandeja formando lomas y un valle simulando una ladera. La bandeja se sostiene en diez celdas de carga uniaxiales que se encuentran centradas en la parte superior de unas columnas y la subestructura, la cual es un sistema de vigas y soportes de acero que conectan y alinean las columnas con otras columnas de concreto existentes en la base. El tercer componente de la estructura es el transportador de personal, una estructura de acero móvil similar a una grúa de pórtico utilizada para transportar personas a través de la bandeja. El transportador cubre el ancho y largo total, permitiéndoles a los científicos monitorear a LEO sin afectar el suelo.

Se consideraron muchas ideas para proporcionarles a los científicos una manera segura de explorar el contenido de LEO, y gracias a la tecnología y a la experiencia de M3 en el área de ingeniería, el proyecto ha sido un éxito.

Con el uso de tecnología de escaneo láser se pudo reproducir un modelo del edificio existente y así determinar las dimensiones exactas del espacio disponible, permitiéndole a M3 maximizar el uso de espacios y eliminar interferencias durante la construcción. Conjuntamente, el desarrollo de los dibujos para fabricación de acero estructural en taller, para el cual se realizó el diseño en Tekla por M3, junto con documentos de diseño, ayudaron a ahorrar tiempo y dinero durante la fase de construcción ya que la complejidad de la ingeniería de detalle y las discrepancias se resolvieron en una etapa temprana en la fase de diseño.

The University of Arizona Yuma Agricultural Center

Mejorando de modo significativo las capacidades de investigación y de alcance del programa actual de agricultura de la Universidad de Arizona en Yuma al reemplazar instalaciones existentes, el diseño del Centro de Agricultura de Yuma está organizado para proporcionar el uso efectivo del espacio de laboratorio y la regularización de los sistemas del edificio los cuales servirán las necesidades de investigación, permitirá la facilidad del mantenimiento, y proporcionará la flexibilidad a futuro en la adaptación a los cambios en el uso del laboratorio.

Ajustándose dentro de un cascarón de edificio existente de un edificio metálico sin frente, el diseño del Centro de Agricultura de Yuma fue desarrollado para minimizar el trabajo doble del exterior al proporcionar una fachada independiente pública en la forma de una entrada de pantalla curveada la cual se convertirá en el icono del edificio. Esto representa metafóricamente las líneas adyacentes de los campos de agricultura y el ondulado del Río Colorado, prefigurando la curva principal de la pared interior hacia las instalaciones, la cual se convierte en el telón de fondo para los elementos y la señalización de la construcción.

The University of Arizona Steward Observatory Optical Test Tower          

Esta torre de pruebas ópticas, ubicada en la Universidad de Arizona, es un banco óptico vertical con aislamiento contra vibración ubicado dentro del laboratorio de pulido del Laboratorio de espejos del observatorio Steward (SOML, por sus siglas en inglés).

El proyecto consistió en remover la torre existente que medía 75 pies de altura, y remplazarla por una estructura de acero de 97 pies, apta para poner a prueba los espejos principales del telescopio Giant Magellan (GMT), los cuales miden 8.4 metros. La base original, las bolsas de aire, la base de concreto flotante y los pilares de concreto permanecieron intactos. El interior y exterior de la cámara de la torre, conocida como “thimble”, también requirió modificación. El espacio interior fue incrementado para que pudiera adaptarse al tamaño de la torre y proporcionar acceso a la parte superior de la estructura.

M3 realizó un análisis estructural y de frecuencia natural de una torre de pruebas ópticas de acero para SOML. La torre es una estructura de marco reforzado que consiste principalmente de estructuras hechas de tubos de acero rectangulares y cuadrados. Tiene cuatro plataformas estacionarias para los equipos de pruebas y tres “canastas” colgantes para instrumentación que se pueden desplazar en ambas direcciones horizontales. Las canastas tienen una capacidad de carga de 8,000 libras. En la parte superior de la torre se sostiene la celda del espejo que pesa 12,000 libras y transmite un encapsulado de trayectoria de luz a un espejo situado en la base. Se necesita un piso retráctil a partir del cuarto nivel para llegar al rastreador de láser y un sistema de levante.

El éxito de este proyecto se debe al trabajo en equipo de SOML, la Universidad de Arizona, los contratistas y M3, quienes trabajaron juntos en esta estructura única construida dentro del laboratorio de pulido que permaneció en funcionamiento durante la construcción. Los dibujos de fabricación de estructura de M3 que se realizaron utilizando el software Tekla permitieron que se efectuara la fabricación, erección y ajuste a las columnas existentes sin problema alguno.

 

Phelps Dodge Central Analytical Service Center

El Centro de Servicios Analíticos es un laboratorio totalmente automatizado de pruebas y análisis de mineral de cobre. Es el primero de su clase para Phelps Dodge en los Estados Unidos. El laboratorio centralizado reemplazó seis de los laboratorios dispersos más viejos sirviendo operaciones en Arizona y Nuevo México.

Las instalaciones tienen sistemas del más alto estado de la técnica proporcionando análisis robótico automatizado, análisis de solución, análisis cátodo, y el procesamiento de muestras especiales.

El equipo de diseño dirigido por M3 incluyó IMP, una empresa de diseño y fabricación robótica de Suráfrica/Alemania, y Lang Wyatt Construction, un Contratista General de Tucson. Este equipo junto con el cliente, diseñó y construyó estas instalaciones tan sofisticadas y complejas bajo un enfoque de vía rápida para cumplir con el riguroso programa de inicio.