Frei Otto, Antoni Gaudi, Richard Buckminster: estructuras eficientes
FREI OTTO
Membrana pre tensada curva
Las membranas son unas laminas semejantes a una piel, sin rigidez a la flexión y tesada. Generalmente se ocupan para cubiertas, con su forma mas conocida que es la tienda. Las membranas solo pueden ser solicitadas por esfuerzos de extensión, que actúan en la superficie de la misma y originan las llamadas tensiones de membrana. Una membrana curva puede ser pretensada en todas direcciones únicamente en el caso de que este “contra curvada” en todos sus puntos, o sea, con curvatura positiva en una dirección y negativa en la otra. Una membrana curva pretensada es una estructura espacial de gran rigidez y resistencia. Al recibir las cargas, se deforma solo en escasa medida. Tiene una sola forma fundamental estática, y no puede, como la membrana no pretensada, invertir su curvatura levantada por el viento, o, como la membrana plana pretensada, oscilar y retemblar. Cualquier vibración que trate de moverla es rápidamente amortiguada.
Estudio de la burbuja
El estudio de las burbujas de jabón se hace para tener un mejor entendimiento de las formas neumáticas. En cualquier burbuja de jabón o conglomerado de ellas, la membrana tensada son de igual magnitudes en cada punto y dirección de la superficie (con pequeñas diferencias en la tensión debido a l propio peso de la membrana). Una Burbuja de jabón siempre adoptara la forma correspondiente con el mínimo de superficie (área) para encerrar un volumen de aire. Ya que su piel está hecha para resistir poca tensión sus tamaños son limitados. Solo pueden ser medidas y analizadas por fotografías ya que son delicadas a cualquier tacto.
Cualquier forma que se pueda hacer con una burbuja de jabón puede ser reproducida en membrana de neumático. Estructuras con forma de burbuja son favorables para el estado fundamental y mínimo de tensiones. Hay que hacer una distinción entre aquellas burbujas que flotan en el aire y aquellas que se apoyan en una superficies liquidas. Las burbujas en el aire siempre mantienen una forma esférica; las presiones internas varían el diámetro. Una burbuja en una superficie siempre tiene un hemisferio. La base de la burbuja , dispuesta en el agua, conforma el perímetro por medio de fuerzas moleculares entre la burbuja y el agua, dándole su forma esférica. . Una ley válida para toda burbuja de jabón es que en una línea de contacto no mas de 3 capas pueden juntarse, siempre con angulos tangentes de 120 uno del otro
Estadio olimpico Munich
Localidad:Múnich, Alemania
Tipología: estructura de malla de cables tensados
Propiedad: Olympia Baugesellschaft München
Inauguración 1971
Responsabilidad diseño conceptual, proyecto de ejecución, supervisión de obra (con Leonhardt und Andrä)
Arquitecto: Behnisch und Partner, Stuttgart;
Frei Otto, Warmbronn
Datos técnicos
Superficie de la cubierta 74.000 m²
Elemento de membrana 75 x 75 cm
Cables de borde cordones cerrados
Tirantes tendones de cordones paralelos
Nudos y abrazaderas acero de fundición
Mástiles tubos de acero
Cubierta cristal acrílico (Plexiglás)
Sobre la cubierta
Cubiertas ligeras, transparentes, abiertas y que además proporcionan una zona de protección que abarcar suavemente el paisaje del Parque Olímpico. Varias instalaciones deportivas, como el Estadio Olímpico y la Piscina Cubierta Olímpica, se unieron mediante cubierta a modo de carpa. Estas mallas de cables se sostienen mediante tirantes que parten de las cabezas de los mástiles exteriores, tirantes anclados al terreno y cables de borde. La precisión geométrica, los patrones de corte y la prefabricación requeridas en el proyecto obligaron al desarrollo de nuevos computacionales (de especial relevancia en la “Arquitectura Tech”), y a un renacimiento del acero de fundición en la ingeniería estructural mediante el uso de moldes de poliestireno
Estacion de trenes Stuttgart
Colaboración:Frei Otto
Ciudad:Stuttgart
País:Alemania
Años:1997-2010
La nueva estación de Stuttgart 21 contempla ampliar el parque adyacente a la actual estaciones de trenes, teniendo mas áreas para uso público y debajo de esta la estación de trenes. Para pensar una forma de iluminar el interior del subterráneo y además hacer la cubierta habitable los arquitectos resolvieron por ocupar hormigón armado y que este, por su continuidad, pudiera adaptarse a la forma necesaria. El diseño estructural de la estación de trenes es basado en la membrano de las burbujas de jabon que pasada al hormigón trabajan comprimidas. Estas idea de la curva creada por la burbuja de jabon es tomada como un pilar lucarna que deja entrar mucha luz a la estación y además sirve como estructura soportante del piso
ANTONI GAUDI
La catenaria
La forma en que Gaudi calculaba las medidas de las catenarias para sus obras era por medio de maquetas. Estas maquetas eran un sistema de cordeles de los que pende unos sacos llenos de perdigones cuyo peso era proporcional a las cargas reales en cada punto, sometidos a esta carga los cordeles tomaban la forma invertida de la estructura real, además la dirección de los empujes terminales. Así quedaban determinados no solo los perfiles precisos de los arcos, sino la inclinación de los pilares y los muros sobre los que se apoyan. La técnica de diseño por este modo se llama modelo funicular y consiste en adoptar como eje geométrico de la estructura a la forma invertida proporcionado por el hilo sometido a las cargas gravitatorias. El modelo de hilos permite visualizar fácilmente la interacción entre la geometría y la mecaniza y por prueba error corregir la forma según las necesidades funcionales, estética y expresivas del diseñador. Los métodos de calculo se basan en la composición y descomposición de fuerzas concurrentes
Sagrada familia
La sagrada familia está pensada de esta forma, técnica funicular. Gaudí en ese entonces solo lo hacía observando y probando didácticamente los pesos, deformando la catenaria. Con esto llego a construir una monumental catedral para la época, estructuralmente firme y que hasta el día de hoy se mantiene en pie.
RICHARD BUCKMISTER
Teoria
Richard Buckminster “Bucky” Fuller (12 de julio de 1895 - 1 de julio de 1983), diseñador, ingeniero, visionario e inventor estadounidense. También fue profesor en la universidad Southern Illinois University Carbondale y un prolífico escritor.
Fue el primero en hablar de “ la ciencia del diseño”, con ello el pensaba que se podia asegurar la riqueza y supervivencia de los humanos en el planeta tierra. Sus inventos se basan en la conviccion de que lo mas importante es re-usar los recursos del planeta “ el universo se regenerará a el mismo siempre” Ademas investigo los atomos y moleculas antes de que estas se descubrieran formalmente, aposto por formas simples y eficientes
Domo Geodésicos
Uno de sus inventos más famosos son los “domos geodésicos”, orbes enorme construidas con peso ligero, que puede abarcar amplias superficies con sólo un mínimo de material. En el marco de la Exposición Universal de Montreal en 1967, puso el pabellón de los EE.UU. en una cúpula geodésica, que tenía un diámetro de 150 metros - el edificio más grande de su tipo en ese momento. Él vivió en el interior de uno de sus numerosos “Domos Geodésicos” a sí mismo - como un hábitat, que tienen muchas ventajas como, por ejemplo, una distribución eficiente de sonido y la circulación de aire. Sus estructuras geodésicas se establecieron y ahora de uso frecuente en la arquitectura y el diseño
CONCLUSION
Podemos concluir después de estos tres arquitectos, que ellos observaron el estado primitivo de la naturaleza. Las leyes naturales tienden a formar objetos armónicos y simples, ocupando el mínimo de energía para desarrollarse, lo que significa buscar formas eficientes. Tanto la membrana de la burbuja, la catenaria, o las formas moleculares de las partículas, obedecen esta ley natural como arquitectos debiésemos poner más atención a la naturaleza y su forma de crear vida, ya que siempre lo hace de forma eficiente, con lo mínimo de natural y las leyes físicas tanto en micro como a macro escala es lo mismo.
BIBLIOGRAFIA
wikipedia
http://mrmannoticias.blogspot.com/2007/11/estacin-central-de-stuttgart.html
http://aplust.net/permalink.php?atajo=frei_otto_gnther_behnisch_estadio_olmpico_munich&idioma=es
http://es.wikipedia.org/wiki/Frei_Otto
http://www.olympiapark.de/de/home/der-olympiapark/veranstaltungsorte/
