EDITORIAL

Diseño estructural + investigación tecnológica

¿Una integración que impulsa la creatividad interdisciplinaria arquitectónica?

En el presente número, Academia XXII explora la dimensión interdisciplinaria del campo de acción del diseño desde la historia, la arquitectura, la ingeniería sísmica, la estética, la geometría, la tecnología y la política. El espectro de colaboraciones es amplio. En la sección dossier se reflexiona sobre el imperativo del pensamiento creativo en la innovación de sistemas de información y aprendizaje del diseño estructural, de lógicas experimentales en diseño de modelos y de sistemas de integración multifactorial tecnológica. Nuestro editor invitado para esta sección, el doctor Juan Gerardo Oliva Salinas, reúne una serie de investigaciones sobre diseño estructural y arquitectónico cuyo objetivo último es la creatividad. En éstos se hace hincapié en que la integración del conocimiento teórico interdisciplinario con las habilidades técnicas y la sensibilidad estética son estrategias fundamentales para un pensamiento creativo e innovador. Un diseñador estructural debe ser capaz de crear algo nuevo, nos indica el primero de los autores, y la fuente de las nuevas ideas puede encontrarse en el (re)conocimiento interdisciplinario de la información e investigación.
Por su parte, la sección de artículos de investigación ofrece un interesante espectro de colaboraciones que dan cuenta, en términos históricos y sociopolíticos, de procesos de diseño arquitectónico y diseño urbano; de la búsqueda y adopción de innovación tecnológica en ellos, y de la dimensión política y geopolítica de conceptos como técnico, tecnología, planificación integral y espacio público. Todas estas investigaciones reflexionan sobre la dimensión político-tecnológica del pensar diseño y sus prioridades discursivas.

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background
  • ES

    Resumen

    Un diseñador estructural debe ser capaz de crear algo nuevo. ¿Cuál es la fuente de estas nuevas ideas? Pueden provenir de un entendimiento de la tecnología, un conocimiento de la historia, la investigación y la inspiración educada.

    No todos los ingenieros estructurales son diseñadores estructurales, los cuales crean trabajos que tienen principios de ingeniería estructural como un aspecto central. ¿Qué necesita aprender un ingeniero estructural para ser un buen diseñador estructural? Los diseñadores estructurales necesitan entender la teoría estructural, el comportamiento de los materiales, las matemáticas (incluida una comprensión profunda de la geometría) y la diferencia entre el análisis y el diseño. Es importante comprender las fallas estructurales y aprender de lo que no ha funcionado en el pasado. Necesitan aprender y comprender la historia del diseño y los diseñadores, y tener la capacidad de hacer bocetos a mano alzada. Necesitan perder el miedo a la crítica y aprender a liberarse para crear. El conocimiento de la historia del arte y la arquitectura ayudará a generar ideas y proporcionará una base para la comunicación con los colaboradores. Un desafío para los diseñadores estructurales es adentrarse en territorio desconocido en lugar de continuar por el mismo camino, pero también para no tener miedo de utilizar una solución conocida y adaptarla a la situación en cuestión. Un diseñador necesita aprender cómo encontrar o crear conocimiento a través de la investigación.

    La pregunta fundamental es: ¿cómo podemos diseñar la educación de los ingenieros para crear diseñadores estructurales?

    Palabras clave

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  • EN

    Abstract

    A structural designer needs to be able to create something new. What is the source of these new ideas? They can come from an understanding of technology, a knowledge of history, research and educated inspiration.
    Not all structural engineers are structural designers, who create work that has structural engineering principles as a central aspect. What does a structural engineer need to learn to be a good structural designer? Structural designers need to understand structural theory, the behavior of materials, mathematics (including a deep understanding of geometry) and the difference between analysis and design. It is import- ant to understand structural failures and learn from what hasn’t worked in the past. They need to learn and understand the history of design and designers and have the ability to make freehand sketches. They need to lose their fear of criticism and learn how to free themselves to create. A knowledge of the history of art and architecture will help spark ideas and provide another basis for communication with collaborators. One challenge for structural designers is to go into unknown territory instead of continuing down the same path, but also to not be afraid of utilizing a known solution and adapting it to the situation at hand. A designer needs to learn how to find or create knowledge through research.
    The fundamental question is: how can we design the education of engineers to create structural designers?

    Key words

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  • ES

    Edito español

     

    Resumen

    El objetivo de este artículo es describir algunos procedimientos que han sido aplicados en la enseñanza de las estructuras con estudiantes de arquitectura de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). A pesar de que en México la mayoría de los planes de estudio de las instituciones de educación superior incluyen las materias de mecánica y de geometría, se enseñan de manera independiente una de la otra y no se aplican directamente a la concepción arquitectónica ni al diseño estructural. Para mitigar estas condiciones indeseables en la enseñanza, un grupo de profesores ha intentado incorporar a la mecánica y a la geometría, simultáneamente, en la concepción y en el diseño de estructuras. Como respuesta a las circunstancias antes descritas, se creó una materia en los planes de estudio de la UNAM denominada ‘Mecametría’. Ésta ha sido impartida durante más de diez años a estudiantes de la Licencia- tura, así como a alumnos de la Especialización en Diseño de Cubiertas Ligeras. Hoy varios exalumnos trabajan para compañías, en México y en otros países del mundo, que están directamente involucradas con el di- seño y construcción de cascarones y otras estructuras espaciales, principalmente estructuras velarias. En este artículo, se mostrará y describirá la selección de algunos proyectos de estos exalumnos, así como proyectos que han recibido reconocimientos en concursos internacionales de estudiantes de arquitectura.

    enseñanza de las estructuras velarias  mecánica   geometría  mecametría   sostenibilidad

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  • EN

    Edito inglés

     

    Abstract

    The aim of this paper is to describe some teaching procedures that have been applied in the education on structures for architecture students at the National Autonomous University of Mexico (UNAM). Even though most of the architecture curricula at Mexican higher education institutions include the subjects of mechanics and geometry, they are taught separately and are not applied to architectural concepts and structural design. In order to mitigate these undesirable teaching conditions, a group of professors has attempted to simultaneously incorporate mechanics and geometry into the conception and design of structures. In response to the aforementioned circumstances, ‘Mechametry’ was created as a new subject in the UNAM architecture curriculum. Mechametry has been offered for 10 years to undergraduate students, as well as to students in the Design of Lightweight Structures specialization course. Nowadays, many former students are working for companies in Mexico and around the world and are directly involved in the design and construction of shells and other spatial structures, primarily tensile surface structures. Some selected projects by these students will be shown and described in this paper, as will projects that have received awards in international contests for architecture students.

    Key words

    teaching of structures tensile surface structures  mechanics  geometry  mechametry  sustainability

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  • ES

    Resumen

    En uno de los cursos más clásicos de la Universidad de Princeton se sostiene que las estructuras mejor diseñadas (puentes, edificios y láminas) son obras de arte; más concretamente, arte estructural. Se enseña que la creatividad en el proyecto implica tanto competencia técnica (disciplina y rigor) como sensibilidad estética. Este curso ha formado a ingenieros estructurales, arquitectos y estudiantes de humanidades durante más de 40 años. Para los estudiantes de ingeniería estructural, este curso sobre arte estructural es la puerta de entrada que les proporciona el contexto histórico e introduce las fórmulas básicas que los ingenieros estructurales usan para crear formas y diseños. Entre los estudiantes de cursos superiores este enfoque necesita ser reforzado, una vez que han adquirido un conocimiento más profundo del proyecto y del análisis estructural. En otras palabras, el currículum de los estudiantes de ingeniería estructural debería, simultáneamente, ser riguroso e incluir la historia de la profesión. Las enseñanzas así integra- das ilustran que el ‘juego de la creación’ es iterativo y ‘disciplinado’, que la creatividad necesita de determinación, y que las limitaciones estimulan la creatividad. Este artículo se elabora sobre estas premisas y muestra cómo estos conceptos se enseñan en Princeton a los estudiantes desde su primer año hasta después de su graduación.

    pedagogía estudios históricos   ingeniería estructural  arte estructural  creatividad

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  • EN

    Abstract

    In one of the most classic courses at Princeton University, it is argued that the best-designed structures (bridges, buildings and shells) are works of art – structural art. It teaches that design creativity involves both technical skills (discipline and rigor) plus aesthetic sensitivity. This course has been taught to structural engineers, architects and all liberal arts majors for more than forty years. This course on structural art is a gateway course for structural engineering majors that provides context and history and introduces the basic formulas that structural engineers use to create forms and designs. Such an approach needs to be rein- forced among upperclassmen once they have a deeper understanding of structural analysis and design. The curriculum of structural engineering students, in other words, should be both rigorous and include the history of the profession. Such integrated teachings illustrate that ‘creative play’ is iterative and ‘disciplined,’ that creativity takes courage and that constraints enable creativity. This article elaborates on these points and shows how such concepts are taught at Princeton starting in the freshman year and continuing on through graduate school.

    Key words

    pedagogy historical studies  structural engineering  structural art  creativity

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  • ES

    Resumen

    Este artículo presenta los resultados de una investigación sobre resisten- cia sísmica y el comportamiento de bóvedas de claustro de mampostería históricas. En un artículo previo, los autores presentaron un acercamiento a un análisis estructural simpli cado, denominado el “análisis del método de banda,” para determinar el comportamiento de carga lateral de una bóveda de claustro con flecha relativamente pequeña. En este artículo, se estudiaron dos bóvedas de claustro con el mismo claro pero con diferentes flechas. El material de la bóveda se asume como elástico y se aplica un análisis del elemento nito lineal para el análisis bajo cargas de gravedad y cargas sísmicas. Se comparan las componentes de las reacciones en los nodos y los cortantes de diafragma en dos bóvedas de claustro, con los resultados obtenidos usando el análisis del método de banda. Se determina una superficie a compresión para la banda de elemento nito seleccionada con base a fuerzas de compresión sobre un plano y momentos flectores fuera del plano. Esto es para indicar dónde se desarrollarán esfuerzos de tensión debidos a la flexión y consecuentemente donde la bóveda desarrollará grietas y alcanzará un estado límite. Los resultados incluyen los trazos del contorno de los esfuerzos de membrana, de los esfuerzos cortantes, de los esfuerzos a flexión y las deformaciones en las bóvedas de claustro de mampostería bajo cargas gravitacionales y laterales, y así como una representación del mecanismo de resistencia de carga lateral de las bóvedas de claustro de mampostería cuando son sometidas a sismos.

    bóvedas históricas de mampostería resistencia sísmica  bóvedas de claustro  bóvedas de cañón  análisis estructural

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  • EN

    Abstract

    This paper presents the results of an investigation into earthquake resistance and the behavior of historical masonry cloister vaults. In a previous paper, the authors presented a simplified structural analysis approach, called the ‘strip method of analysis,’ to assess the lateral load behavior of a relatively shallow cloister vault. In this paper, two cloister vaults with the same span but with different crown heights are studied. The vault material is assumed to be elastic and a linear thin shell F.E.A. is used for analysis under gravity loads and seismic loads. Nodal reaction components and diaphragm shears are compared for the two cloister vaults, along with those obtained using the strip method of analysis. A compression surface is determined for a selected finite element strip based on in-plane compression forces and out-of-plane bending moments. This is to indicate where tensile stresses will develop due to bending and hence where the vault will develop cracking and go into a limit state. The results include contour plots of membrane stresses, shear stresses, bending stresses and deformations in the masonry cloister vaults under gravity and lateral loads, as well as a representation of the lateral load resistance mechanism of masonry cloister vaults when subjected to earthquakes.

    Key words

    historical masonry vaults earthquake resistance  cloister vaults  funicular vaults  structural analysis

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  • ES

    Resumen

    El análisis de las estructuras bajo acciones sísmicas con base flexible debe considerar dos componentes principales del movimiento: uno asociado con la deformación propia de la estructura y el otro relacionado con el movimiento de cuerpo rígido. Adicionalmente, la consideración de la base flexible puede modificar la distribución y magnitud de las fuerzas internas dentro de la estructura y puede, incluso, modificar las demandas de ductilidad en distintos elementos estructurales. En este trabajo se resumen los resultados de estudios previos respecto a la variación del comportamiento inelástico de marcos de acero y de concreto considerando los efectos de interacción dinámica sueloestructura. Se compara la respuesta de las estructuras con base flexible y con base rígida. El comportamiento inelástico se define con base en curvas de capacidad calculadas con análisis estáticos no lineales. Se calculan las demandas de ductilidad y la capacidad de deformación inelástica de las estructuras por medio de las curvas de capacidad. Además, se incluyen algunos comentarios y conclusiones generales acerca de la influencia de la base flexible en el comportamiento inelástico de las estructuras.

    ductilidad equivalente curvas de capacidad  comportamiento inelástico  interacción dinámica suelo estructura

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  • EN

    Abstract

    The analysis of buildings under seismic motion with a flexible base must consider two principal aspects of structural displacement: the first, being structural deformation, the second, rigid body behavior. This effect produces a modification of the inelastic behavior of structures. In addition, a consideration of the flexible base may change the distribution of internal forces along the structure that could generate variations in the ductility demands on different structural elements. This article summarizes the results of previous studies on variations in the inelastic behavior of steel and reinforced concrete structures, taking dynamic soil structure interaction into consideration. The response of buildings with a flexible base is compared and contrasted with those with rigid bases. The inelastic behavior of buildings is set out in terms of ductility capacity and demands. Pushover analysis is used to establish inelastic capacity parameters by comparing the capacity curves of buildings with rigid (fixed) and flexible bases. Some comments and general guidelines are made about how base flexibility in influences the inelastic behavior of structures.

    Key words

    equivalent ductility capacity curves  inelastic behavior  dynamic soil-structure interaction

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  • ES

    Resumen

    El presente trabajo muestra los resultados de varios estudios numéricos y experimentales que han realizado los autores con la finalidad de cuantificar los beneficios de los Contraventeos Restringidos al Pandeo (CRP) al ser introducidos en estructuras de edificios. Los estudios experimenta- les más relevantes incluyen pruebas, en mesa vibradora, de modelos de acero y concreto reforzado. Dentro de los estudios numéricos, se incluye: 1) la propuesta de un método de diseño, 2) una evaluación de los beneficios económicos de los CRP, 3) estudios desplazamientos residuales en estructuras equipadas con CRP y 4) respuesta de estructuras equipadas con CRP sometidas a efectos de réplicas sísmicas. Este artículo presenta un resumen de los beneficios identificados de los CRP en estructuras de edificios con la intensión de incentivar su uso en zonas sísmicas.

    Contraventeos Restringidos al Pandeo (CRP) sistemas de disipación pasiva  análisis y diseño sísmico  pruebas en mesa de agitación  mesa de vibración

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  • EN

    Abstract

    The authors have conducted several numerical and experimental studies aimed at quantifying the benefits of Buckling-Restrained Braces (BRBs) when fitted in frame structures. The most significant experimental studies include shaking table tests on three building models made of concrete or steel. Among the numerical studies are: 1) the proposal of a seismic design method; 2) an evaluation of the economic benefits of BRBs; 3) studies on the residual displacement of structures equipped with BRBs; and 4) the response of structures equipped with BRBs when subjected to seismic aftershocks. This paper presents a summary of the identified benefits of BRBs for frame structures with the intention of encouraging their use in earthquake zones.

    Key words

    Buckling-Restrained Braces (BRBs) passive dissipation systems  shaking table tests  seismic analysis and design

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Artículos de Investigación

  • Es

    Resumen

    El estudio de las cubiertas de la vivienda social evaluadas por medio de un diagnóstico térmico donde se utiliza como único indicador la resistencia térmica (valor R) de los materiales que la componen arroja como resultados valores de conductividad altos en los materiales que la configuran, reconociendo un modelo de vivienda ineficiente. El diseño de envolventes térmica- mente eficientes bajo normas internacionales define el aislamiento como estrategia para controlar temperaturas interiores utilizando la transmitancia térmica (valor U) como unidad de análisis. Los materiales aislantes convencionales aún no resultan ambiental y económicamente viables para su aplicación útil en la vivienda social ubicada en zonas rurales en la región sur de México. Por ello es primordial la búsqueda de materiales apropiados térmicamente con el objetivo de determinar sus propiedades térmicas por medio de evaluación experimental bajo régimen dinámico aprovechando sus recursos naturales. Los resultados permiten proponer una alternativa de aislamiento en cubiertas con materiales locales naturales para reducir la temperatura interior a rangos que oscilan entre 26 y 31°C. El análisis de las propiedades térmicas de los materiales evaluados por el método transito- rio de fuente de calor lineal los clásica como aislantes por los coeficientes resultantes al ser contrastados con los convencionales. Actualmente es necesario incorporar la difusividad térmica como unidad de análisis para la selección de materiales aislantes en arquitectura.

    Key words

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  • EN

    Abstract

    The study of the roofs of public housing complexes evaluated through a thermal diagnosis with the sole indicator of the thermal resistance (R-value) of the component materials yields high conductivity values for these materials, revealing an inefficient housing model. The design of thermally-efficient enclosures in accordance with international norms defines insulation as a strategy for controlling interior temperatures using thermal transmittance (U-value) as the unit of analysis. Conventional insulation materials are not yet environmentally or economically viable for useful application in public housing located in rural areas of southern Mexico. It is therefore essential to search for thermally appropriate materials in order to determine their thermal properties by means of an experimental evaluation under a dynamic scheme that takes advantage of natural re- sources. The results allow us to propose an alternate roofing insulation method using local, natural materials that reduce interior temperatures to between 26°C and 31°C. The analysis of the thermal properties of the materials evaluated through the transient linear heat source method classifies them as insulators due to the resulting coefficients when contrasted with conventional insulators. It is currently necessary to incorporate thermal diffusivity as a unit of analysis in order to select insulation materials in architecture.

    Palabras clave

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  • ES

    Resumen

    Una de las características de la monumental producción arquitectónica de Enrique de la Mora fue la búsqueda de la innovación tecnológica, en su propio momento histórico, así como la adopción de técnicas y procedimientos constructivos que se estaban produciendo en otros lugares del mundo. Dicha afirmación es veri cable ya que la investigación actual se basa en el estudio de las fuentes primarias del material que está bajo la tutela del Archivo de Arquitectos Mexicanos FA/UNAM, en su mayor parte inédito. Por lo tanto, el hilo conductor aborda aspectos técnicos, pero se centra en la ruta de los procesos de diseño y desde una perspectiva histórica arquitectónica. Además, plantea preguntas de fondo, poco explora- das, sobre la complejidad de las elecciones de soluciones constructivas en un rango de posibilidades, vinculadas a propuestas de formas arquitectónicas. Lo anterior, entendiendo como aquellos contenedores urbanos que operan desde la presencia estática, mecánica, funcional y formal fueron el resultado de soluciones estructurales innovadoras

    Palabras clave

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  • EN

    Abstract

    One of the primary characteristics of Enrique de la Mora’s monumental architecture was his then-groundbreaking pursuit of technological innovation and his adoption of construction techniques and procedures that were in use elsewhere in the world. This can be verified by the material held by the Archivo de Arquitectos Mexicanos FA/UNAM, much of it unpublished, which has constituted the primary source for this paper, whose guiding thread has been to approach the technical aspects of his work with a focus on design processes and architectural history. It also raises seldom-explored back- ground questions on the complexity of choosing particular construction solutions from a range of possibilities tied to proposed architectonic forms, understood as those urban containers that operate through their static, mechanical, functional and formal presence. This is the result of innovative structural solutions.

    Key words

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  • Es

    Resumen

    El presente artículo muestra un panorama acerca de la instauración de los discursos de la arquitectura técnica, la planificación integral, la aparición, el desarrollo y establecimiento del técnico y las demandas jurídicas de algunos arquitectos mexicanos a mediados de siglo xx en los ámbitos político y gubernamental. Además, muestra como ciertos arquitectos ya consolidados en la década de 1920 dedicados a la planificación de la ciudad, y una generación más joven que estudió en la década de 1930, armaron que, como miembros de la profesión, tenían el deber de trabajar de manera colaborativa y relacionarse directamente con el Estado, no solo como técnicos expertos o especialistas, sino también para aspirar a puestos políticos y en la administración publica y cómo medio para ganar prestigio profesional y hacerse de relaciones publicas.
    Asimismo, en este trabajo se explora el papel que jugó el lenguaje en el ámbito arquitectónico y en las tendencias que imperaban en aquella época; desde la creación de neologismos y términos politizados cómo: planificación, así como la palabra técnico, que se introdujo en campos como en la profesionalización de la arquitectura y en la sociedad política mexicana para la construcción del nuevo Estado posrevolucionario. Se sostiene que el uso de estas palabras por parte de ciertos miembros de la profesión ayudó a que algunos pudieran reclamar el derecho a gobernar y por ende su responsabilidad que, finalmente, contribuyó a un proyecto de movilidad colectiva que buscaba que arquitectos / planificadores ocuparan puestos políticos / administrativos.

    Key words

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  • EN

    Abstract

    This essay offers context for the establishment of the discourses of technical architecture (arquitectura técnica), integral planning (planificación integral), the appearance and rise of the técnico and mid-century Mexican architects’ jurisdictional claims in the realms of politics and governance. I show how certain architects working as planners during the 1920’s and a younger generation of socially conscious architects emerging in the 1930’s claimed that members of the profession had a duty to work in collaborative environments and to directly engage with the state, not only as technical experts or specialists, but more importantly as general managerial figures as a means of advancing their professional prestige, social agendas and political aspirations. Furthermore, this work introduces the role of language in the expanding and at times divergent professional trends in Mexican architecture during the period. I explore the creation and use of neologisms and politicized terms such as planificación as well as the word ‘técnico’, in the professionalization of architecture and its intersections with Mexican political society and post-revolutionary state construction. I argue that the use of these words by certain members of the profession aided some in making claims to the responsibility and right to govern and eventually contributed to a collective mobility project that sought to ll political/administrative posts with architects/planners.

    Palabras clave

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  • ES

    Resumen

    En los últimos 20 años, el concepto de espacio público se ha vuelto dominante tanto en los discursos gubernamentales como académicos, sobre todo en regímenes políticos progresistas y democráticos de América Latina, y que dado su arbitrio ideológico y abstracto de lo público, del orden democrático y de la opinión pública moderna, ha sido determinante como marco legitimador de prácticas geopolíticas y discursos hegemónicos que determinan un status quo que ha permitido al sistema capitalista seguir reproduciendo a partir de las estructuras urbanas y el desarrollo urbanístico. Por consiguiente, el presente trabajo procura reflexionar sobre la forma como se ha espacializado la instrumentalización del concepto a partir de las relaciones de poder, el desarrollo urbano neoliberal y las nuevas dinámicas de acumulación de capital en la Ciudad de México.

    Palabras clave

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  • EN

    Abstract

    In the last 20 years, the concept of public space has become dominant both in governmental and academic discourses, especially in progressive and democratic political regimes in Latin America, and that given its ideological and abstract discretion of the public, of the democratic order and of modern public opinion, has been determinant as a legitimating framework of geopolitical practices and hegemonic discourses that determine a status quo that has allowed the capitalist system to continue reproducing from urban structures and urban development. In this way, the present work seeks to reflect on the way in which the instrumentalization of the concept has been spatialized based on power relations, neoliberal urban development and the new dynamics of capital accumulation in Mexico City.

    Key words

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background

Sobre Eyal Weizman, Arquitectura Forense. Violencia en el Umbral de la Detectabilidad,
Nueva York: Zone Books, 2017.
ISBN 9781935408864

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