Estadio Olimpico de Munich /Fried Otto - Sagrada Familia /A.Gaudi - Proyecto Stuttgart 21
A.Estudio de la membrana tensada
Sobre la membrana pretensada
Las cubiertas de membranas pretensadas están defini- das por membranas translúcidas, tendidas entre puntos firmes. Algunos autores las llaman cáscaras blandas. Es necesario conferirles rigidez, para evitar que salgan de servicio ante las variaciones de cargas, porque son soluciones estructurales livianas y flexibles, que se en- cuadran dentro de las que resisten por tracción, con posibilidad de adaptar su forma al funicular de las car- gas externas. Es decir, las características físicas del material de membrana son las que, finalmente, deben guiar el proceso de definición formal de los elementos de superficie.
Obra de cubierta- membrana pretensada
ESTADIO OLIMPICO DE MUNICH
Arquitecto: Behnish - Partner
Ingeniero: Fried Otto
Ubicación:Munich, Alemania
Año de construccion: 1972
Mt2 construidos: 74.400
En la actualidad el complejo deportivo diseñado por Behnish para las olimpiadas incluye el estadio, la arena de deportes ( con capacidad para 14.000 personas) , ademas de area de natacion ( con capacidad para 8.000 personas) .Todas estas instalaciones se construyeron bajo el terreno, de modo que el apoyo y soporte necesarios son subterraneos o estan bajo las graderias .
ESTRUCTURA DEL TECHO
Es una estructura de cable pretensado con la caracteristica de doble curvatura para prevenir el aleteo del viento. Consiste en cables de acero de tres diámetros diferentes. El techo de malla ancha se compone de cables de 25.4 mm de diametro arreglados en pares de 50.8 mm separados en intervalos de 76.2 en cada direccion , con conexiones con abrazaderas en las intersecciones. Los cables mas largos se usan como tirantes ( que conectan los cables de borde a la cimentación), como soportes ( que conectan los picos a los mástiles superiores) y en la catenaria de cable principal de 439 metros de largo, que soporta la parte frontal. Este cable esta sometido a cargas de tensión superiores a 4.535 toneladas.
a) Conexión entre bordes de cable y tensor de cimentación b) Terminales de acero seleccionado soportan una torre de servicios bajo el techo
El soporte vertical primario lo proporcionan doce mastiles tubulares de acero de una altura que varia entre 50.3 a 79.9 metros y hasta 3.5 mt de diametro con un espesor de muro de hasta 76.2 mm.
B.Aplicacion de la catenaria - Sagrada Familia /Gaudi
ARCOS FUNICULARES
Los arcos funiculares se obtienen cuando, de un arco catenario se suspenden diferentes cargas puntuales. Para la obtención de este arco se debe fijar un cordel o cadena fija permitiendo su arqueamiento, luego se disponen cargas puntuales hasta conseguir la forma deseada. Al final, invertimos la curva y la usamos para usos arquitectónicos.
Aplicación de peso sobre sitintos tipos de curvas.
TEORÍA ARQUITECTÓNICA ESTRUCTURAL ESPACIAL DE GAUDÍ
Maqueta colgante Sagrada Familia.
La teoría "arquitectónica estructural espacial" se basa en estas formas geométricas orgánicas tridimensionalmente curvas, compuestas íntegramente por líneas rectas, desarrollando una arquitectura basada en lo que llamó la estructura íntima portante, que liga formas geométricas a las formas naturales, formas “perfectas que mantienen la estática”, adoptando perfectamente la línea de presión, que distribuye los esfuerzos a compresión pura y siempre bajo la dirección y sentido de la resultante de fuerzas, Gaudí diseña obras que se sostienen a si mismas: “evita contrafuertes, el edificio pesa menos, gana una gracia vaporosa y se aguanta sin raros accesorios ortopédicos” haciendo uso del arco catenario, parabólico, parabloide hiperbólco y del helicoideal.
Siguiendo el principio de la inversión de la cadena colgante para obtener el arco catenario, Gaudí utilizó en algunos casos para el diseño de estructuras la maqueta funicular. Esta consiste en fijar en el techo un tablero de madera, en el que se dibuja la planta del edificio, y de los puntos de sustentación -columnas e intersección de paredes- se cuelgan unos cordeles de los que, a su vez, se suspenden saquitos con peso que dan la curva catenaria resultante, tanto en arcos como en bóvedas.
C.PROYECTO ESTACION DE TRENES STUTTGART 21
El proyecto incorpora la forma de la catenaria a modo de generar una similitud de forma organica en la obra ; que se asimila a la forma de un arbol; la catenaria vendria siendo el elemento estructural que da cabida a los arcos que se forman entre los apoyos de las catenaria en el nivel inferior.
El proyecto se basa en la estructura de la catenaria de Gaudi, que realiza una membrana bajo la catenaria a modo de generar un elemento que tenga volumen y no solo sea un plano de catenaria.
CONCLUSION SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Sobre las superficies minimas de las estructuras: MEMBRANAS Las características de estas superficies mínimas que las hacen ideales para la construcción de cubiertas arquitectónicas: en primer lugar, es evidente que al ser la superficie mínima también lo es su peso, lo que permite desarrollos de gran ligereza. En segundo lugar, la tensión superficial en estas formas está completamente equilibrada (como ocurre en las pompas de jabón), lo que dota a las construcciones de gran estabilidad.
La cubierta del Estadio Olímpico de Munich, que cubre y unifica el estadio, las pistas y las piscinas, fue un hito en la utilización de estas técnicas por la enorme escala a la que se aplicaron y por el uso de procedimientos matemáticos informatizados en la determinación de su forma y comportamiento.
Pero no son las cuestiones técnicas lo primero que llama la atención sobre estas estructuras: ante ellas uno cree encontrarse ante algo "natural". Alejadas de las rígidas pautas ortogonales de la arquitectura moderna, las superficies mínimas presentan formas orgánicas de una elegancia extraordinaria. Es la elegancia que el ojo descubre en lo que, lejos de imponerse al medio, se adapta a él.
En el caso de la Sagrada Familia de Gaudi, la estructura se determina como una supercie "minima" en cuanto a la repetición del elemento estructural que vendria siendo la catenaria, y como este elemento armoniza el interior de la obra generando vanos-porticos de gran tamaño .
