Magdalena Friedrichs Lagos - Ficha 01/26062014

De Casiopea

Casos Constructivos y Estructurales: clase nº1

Resumen de la clase.

En la Arquitectura, los elementos estructurales son vistos desde un punto de vista que ahonda más allá de la resistencia.

Se denomina estructura a cualquier disposición elaborada para soportar cargas (Buckminster Fuller). Para realizar esta disposición de requiere, en primer lugar, un elemento tangible. Por ejemplo, la piedra.

Montón de piedras que por gravedad (su peso) se mantiene estable

Una pirca es un amontonamiento de piedras que funciona por gravedad, tan como lo muros gravitacionales. Una estructura de esta forma esta sometida, como todas las estructuras, a su propio peso, siempre. Además, se le puede aplicar una fuerza externa, puede sufrir el empuje del viento, o resistir el peso de la nieve. Un cuerpo va a soportar y sufrir cargas en sus tres dimensiones.

Esquema en corte de una catedral románica
Esquema en corte de una catedral gótica

Sin embargo, para trabajar con cuerdas, se considera su sección, no su volumen total, de ahí nace la forma de pensar las vigas, que también se piensan en sección. La diferencia radica en que el volumen de una viga es considerablemente de mayor dimensión que una cuerda, pero pueden trabajar de manera similar. Pero al pasar a trabajar con materiales cuya dimensión maciza es más compleja, aparecen sus tres dimensiones.

La primera experiencia que se tuvo con la piedra tuvo que ver con el adelgazamiento de los muros en las catedrales. La construcción románica hacía uso de la propiedad gravitacional de la piedra, siguiendo la línea de la fuerza resultante del empuje lateral y el peso de los muros. El producto eran iglesias de muros muy gruesos e interiores sin una gran luminosidad. Pero cuando los constructores góticos comenzaron a buscar la luz, tuvieron que idear elementos y sistemas agregados para poder abrir vanos sin hacer colapsar la estructura de la iglesia. De esta ambición constructiva vienen los contrafuertes y los arbotantes, cuya función es descargar de manera eficiente las fuerzas, liberando de materia aquellos puntos en que la piedra no trabajaba como soporte.

El lenguaje de la estructura.

Para aproximarse a la lengua de la estructura, toda obra requiere de un nombre, figura y magnitud (referencia: Forma resistente, Juan I. Baixas, Ediciones ARQ)

Esquema de una solera con sus pilares

Toda obra sufre tensiones y compresiones, el material sufre deformaciones que generan un acortamiento del edificio. Por ejemplo, en una viga de hormigón deben haber grietas para que el fierro que hay adentro se estire. esas grietas se producen por trabajo, tienen "ida y vuelta". Así como la obra, el suelo también tienen una tensión, aunque menor que aquello construido sobre él. La solera es la parte de la estructura que debe distribuir el peso de la estructura. Sobre la solera van los pilares o pie derecho. La idea del arquitecto se diseña en el anteproyecto, pasar al proyecto implica la inclusión de las especialidades que van a tomar cada una un rol en la construcción formal de la obra. Para que estas dos etapas tengan una correcta correspondencia, la arquitectura debe comunicarse de buena manera con las especialidades, deben entenderse, es por ello que los planos de arquitectura deben ser constructivos y por lo mismo, el arquitecto debe hablar el lenguaje de la estructura.


Habitar Valparaíso requiere habitar la extensión. Esto se da en un contexto geográfico cuya extensión es limitada, de manera que se debe crear. Esto se logra a través del correcto uso de los muros de contención.


Casos Referenciales.

Pirca.

Pirca

Una pirca es un muro construido con piedras sin labrar y puestas sin usar mortero. Estos muros, por lo general de poca altura (no más de 1.5 metros), fueron usados por los pueblos andinos y su uso fue extendido por el Imperio Inca. Usualmente las pircas se usaron como muros de contención en los caminos o para cerrar espacios de cultivo.

Su estabilidad es posible debido a que están dispuestas de tal manera que calzan en su superficie, de forma que no necesitan ningún tipo de adherente entre ellas, el muro es sostenido por el propio peso de sus partes.

Duomo de Milán.

Duomo de Milán
Pináculos y arbotantes del Duomo

El Duomo de Milano es una catedral de construcción gótica, cuya realización tuvo lugar entre los años 1386 y 1405. Los arquitectos que trabajaron en ella fueron Simone da Orsenigo, Nicolas de Bonaventure, Pellegrino Tibaldi y Carlo Pellicani Junior.

Estructuralmente, la catedral obedece a los principios góticos de liberación de vanos en pos de permitir la entrada de luz natural, lo cual se logra a través del refuerzo de los arbotantes y contrafuertes. Los arbotantes son reforzados a su vez con pináculos, lo que aumenta la gravedad de la estructura. El Duomo de Milán cuenta con 135 pináculos o agujas. Esto se entiende al revisar las dimensiones de edificio:

Longitud: 158.5 m Anchura: 92 m Altura: 108.5

Nave principal: 16.75 m (anchura). Cupúla: 65.5 (altura exterior), 45 m (altura interior).

Es la catedral gótica de mayor tamaño, y la tercera más grande del mundo (considerando todos los estilos arquitectónicos).

Hospital de los Inocentes.

Vista de la galería del Hospital de los Inocentes.

Obra ubicada en la ciudad de Florencia, Italia. Fue diseñada por el destacado arquitecto italiano Filippo Brunelleschi. Destaca su pórtico, en el que utiliza arcos de medio punto sobre columnas corintias y frontones triangulares sobre las ventanas de su único piso. Está decorado con figuras de niños hechas de cerámica. Parte de un patio central al que se añaden dependencias construyendo la fachada principal con un pórtico o atrio que se abre a la plaza de Santissima Annunziata y se construyó por iniciativa del gremio de La Lana con la finalidad de recoger a niños abandonados para ayudarles y enseñarles un comercio útil que les permitiese tener su puesto en la sociedad. Este edificio civil forma parte de un planteamiento urbano junto con otros dos pórticos, el del fondo abre el acceso a la iglesia de la Santísima Annunziata y frente a él pórtico de la Cofradía de las Servitas de María que es posterior, del siglo XVI y obra de Sangallo y Baccio d ́Agnolo-1525-.


Catedral de Notre Dame.

Catedral de Notre Dame, París. Vista frontal.
Archivo:Archivo:
Acercamiento de los arbotantes de la catedral.

Catedral gótica ubicada en la catedral francesa, es una de las obras más emblemáticas de este estilo arquitectónico pese a no ser la de mayor tamaño.

Diseñada por el obispo Maurice de Sully, su construcción se desarrolló entre los años 1163 y 1345, sufriendo numerosas modificaciones y restauraciones en los años que siguieron.

Se incorporó en el diseño el sistema gótico de arbotantes y contrafuertes, de tan manera de lograr descargar los empujes de la elevada nave central. Los arbotantes se introdujeron hacia 1175, cuando se llevaban a cabo los preparativos para sostener las bóvedas de la nave. Al comenzarse los trabajos en la nave principal, se decidió aumentar su altura 2 metros más. Esto hizo que el sistema de contrarresto de la bóveda principal, por medio de las cubiertas de las naves laterales, resultase insuficiente. Se solucionó mediante arbotantes exteriores, ya utilizados a principios del siglo XII. La altura de la nave y la relativa delgadez de sus muros (1 metro de media) exigieron la colocación de contrafuertes exteriores para contrarresta el empuje lateral de la bóveda. Gracias a la bóveda de crucería, las cargas se concentran en puntos concretos, los pilares, lo cual permite que el muro se desmaterialice y se llene de grandes superficies vidriadas. En el siglo XIII se ampliaron las ventanas del cuerpo alto (claristorio) para conseguir mayor luz natural en el interior. Esto fue posible por el perfeccionamiento de la estructura gótica.

Citas y Conceptos.

Conceptos.

Estructura.

De acuerdo al diccionario de la Real Academia Española, se tiene las siguientes definiciones de estructura:

(Del lat. structūra).

1. f. Distribución y orden de las partes importantes de un edificio. 2. f. Distribución de las partes del cuerpo o de otra cosa. 3. f. Distribución y orden con que está compuesta una obra de ingenio, como un poema, una historia, etc. 4. f. Arq. Armadura, generalmente de acero u hormigón armado, que, fija al suelo, sirve de sustentación a un edificio.

Todas las definiciones tienen que ver con la disposición de las partes y con el sustento (en el caso constructivo), con la firmeza. Bajo el lente arquitectónico y constructivo, una estructura es un conjunto de elementos resistentes convenientemente vinculados entre sí que accionan y reaccionan bajo las cargas de servicio. Su finalidad es la de recibir, resistir y transmitir las cargas de apoyos sin sufrir deformaciones incompatibles en relación con el material, al estado de solicitación y uso de los edificios.

Tensión.

Es el nombre que se le da al esfuerzo por unidad de área que se ejerce entre dos partes de un cuerpo.

Compresión.

Es la solicitación que se presenta cuando sobre una pieza actúan dos fuerzas iguales pero de sentido contrario y que tienden a acortar el material.

Carga.

Una carga es toda causa capaz de producir estados tensionales en una estructura o elemento estructural.

Arbotantes.

Arco por tranquil (que tiene sus arranques a distinta altura uno de otro) que une el contrafuerte al punto de la pared donde se ejerce un empuje interior.

Contrafuertes.

Es un macizo de obra adosado a una pared, que le da refuerzo a los puntos de apoyo de arcos o de vigas muy cargadas.

Arrostriamiento.

Conjunto de piezas destinadas a asegurar la indeformabilidad de una estructura.

Marco rígido.

Caso estructural que basa su resistencia en la flexión, en la capacidad indeformable relativa de un marco rectangular cerrado y continuo. Tal propiedad es en el plano que contiene al marco y lo asemeja a una lámina rígida.

Forma Resistente (introducción).

Fuente: libro Forma Resistente, Juan Ignacio Baixas. Ediciones ARQ.

Fuentes.