Sebastian Ginsberg Tarea 4 - Módulo de Investigación 2018

Título	Sebastian Ginsberg Tarea 3 - Módulo investigación T1 2018
Asignatura	Módulo Investigación T1 2018
Del Curso	Módulo Investigación T1 2018
Carreras	Arquitectura
Nº	4
Alumno(s)	Sebastian Ginsberg

Cubiertas de acero, la magnitud de la forma

Estudiante: Sebastian Ginsberg | Profesores guía: Rodrigo Saavedra y Mauricio Puentes | Carrera: Arquitectura

Olympiastadion, Münich, Alemania. Cubierta del estadio mediante una tenso-estructura, atisba la relación entre arquitectura y paisaje a través de una forma orgánica que resiste sin mayores apoyos puntuales que los demostrados por columnas.

Abstract

El uso del acero en la actualidad ha permitido el desarrollo de grandes estructuras, con una esbeltez propia de elementos lineales hechos con este material. Sus características fundamentales son las de su dureza y elasticidad, permitiendo formas curvas y el desarrollo de mayores luces en comparación con otros materiales como la madera laminada o el hormigón armado.

Esta aleación metálica posee propiedades físicas propias e irremplazables, que permiten en la arquitectura formas resistentes a través de una geometría compleja. Se pretende mostrar a través de ejemplos los tipos de forma, donde se pondrá en valor la invención arquitectónica más que el cálculo ingenieril.

Se tomarán los casos de obras construidas por los arquitectos Frei Otto, Mies van der Rohe, Fritz Leonhardt, entre otros. Donde se mostrará la influencia del material en la creación de una forma resistente. Poniendo a objeto de análisis las cubiertas colgantes ligeras y las cubiertas colgantes pesadas, como también el uso de estas para la construcción de grandes pabellones. Lo que me conduce a la siguiente pregunta ¿Qué tipo de casos demuestran la implementación del acero para cubrir grandes luces?.

Palabras clave

Forma resistente, cubiertas colgantes pesadas, cubiertas colgantes ligeras, acero, estructura, cubierta, técnica.

Introducción

Hacia la modernidad el ser humano ha evolucionado en sus conocimientos técnicos, y por ende también en el uso de la técnica. A medida que progresa la tecnología, se ha logrado un gran avance en el uso de ciertos materiales, que han modificado notablemente el grado de ejecución de ciertas estructuras.

La invención de nuevos elementos y el uso de la técnica es algo que coincide con la búsqueda de nuevos materiales, para así lograr ejecutar diversos tipos de obras, en nuestro caso en acero. Con este material se consiguen grandes estructuras, que abarcan mayores superficies, imposibles de construir con el uso de otros materiales. Donde las propiedades de tracción han sido notablemente llevadas a su punto más crítico, donde se muestra una gran resistencia al colapso por estas fuerzas. Es una evidencia el uso de este material en puentes colgantes, en rascacielos, estadios y otras estructuras.

Según el relato de Hannes Beckmann, Josef Albers “entraba en la sala con un montón de periódicos bajo el brazo que mandaba repartir entre los estudiantes... ‘Señoras y señores, somos pobres, no ricos. No podemos permitirnos malgastar material ni tiempo. Debemos convertir lo peor en lo mejor. Cada obra de arte cuenta con un determinado material de partida y, por tanto, primero debemos investigar cómo está hecho este material. Para ello, primero deberemos experimentar, sin confeccionar nada. En estos momentos preferimos la habilidad a la belleza. [...] Piensen que en general conseguirán más cuanto menos hagan. Nuestro estudio debe fomentar el pensamiento constructivo. [...] Ahora quiero que tomen los periódicos que les he dado y los conviertan en algo más de lo que son ahora. También quiero que respeten el material, que lo configuren de forma razonable y que tomen en consideración sus propiedades’” (1). Es así como el curso de Albers en la Bauhaus demostraba a los alumnos el poder de la forma y como esta incrementaba la riqueza del material. Proyectando innovadoras ideas mediante la experimentación y la técnica, así creando verdaderas formas resistentes.

La sucesiva invención de la forma a través de la técnica y dominio de los materiales, ha logrado conseguir grandes avances ingenieriles y arquitectónicos. De esta manera se han permitido claros adelantos en cuanto al poder de carga y magnitud que contiene la geometría de una forma en la arquitectura. Y es ahí donde se pretende ahondar para poner en cuestión los diferentes tipos de estructuras de acero.

Desarrollo

1. Estructuras de acero

Cuando se observan los puentes colgantes, lo primero que aparece es la esbeltez y longitud otorgada por la forma; donde si no fuera por los tensores y la destreza a la tracción que tiene el material, no existiría manera de obtener luces tan amplias. Son claros ejemplos el Golden Gate en California, que cubre una luz de 1970 metros (en su estructura colgante), o el caso del Juscelino Kubitschek en Brasilia, que cubre una luz superior a los 1200 metros, donde el material principal para lograr estas luces es el acero. Ambos ejemplos mencionados anteriormente, a pesar de ser obras de ingeniería demuestran como el alcance geométrico, el dominio de la técnica y del material hacen posible la creación de estructuras tales que desafían el viento, los sismos y eventualidades propias que condicionan una obra de arquitectura o de ingeniería en su entorno.

Los poderes de carga y magnitud inciden directamente en las instancias técnicas que posee la forma de una obra de arquitectura. En ese sentido, en cuanto a la esbeltez, la casa Farnsworth de Mies van Der Rohe es la primera que demuestra el poder material del acero para lograr tal cantidad de transparencias mediante las paredes vidriadas que posee. Le Corbusier con la frase "la arquitectura es el juego sabio, correcto y magnifico de los volúmenes ordenados bajo la luz" (2), demuestra la intención arquitectónica que se debe tener al dominio del material a través de la forma. Donde el aporte al vacío es de un carácter fundamental y que solamente se consolida con esta geometría que acompaña la luz con los sentidos táctiles del habitante.

La mayoría de las estructuras de acero se forman mediante estructuras reticuladas. Existen dos opciones, la primera es a partir de la composición estructural a partir de vigas doble 'T', que es mas simple y necesita de mas apoyos, y la segunda que es a partir del la composición geométrica que conforma la figura del triangulo y aquella estructura retícula.

Existen dos familias de estructuras reticuladas de acero. La de las retículas planas, que en sub-categorías se definen por tres: las de celosía plana, pórtico plano y emparrillado. Y la de las retículas espaciales, con dos sub-categorías: la celosía espacial y el pórtico espacial. Sin centrarnos en la descripción de cada una de estas, vale destacar que al estar compuestas por una gran trama de pirámides hechas con tubos de acero, la proeza estructural radica mas que nada en el nudo que conforma la union de cada uno de los triángulos con el siguiente.

2. Cubiertas de acero

En el estudio de cubiertas de Makowski, se expone como las cubiertas reticulares logran abarcar áreas, de tal envergadura, que hubiese sido imposibilitado si no fuese por la existencia del acero. Con especial cuidado en las dimensiones del entramado existente, manteniendo siempre la esbeltez necesaria para que las proporciones entre la luz de los elementos y el alma sea la pertinente.

Makowski define que "la eficacia de una estructura espacial reside, en general, en la posibilidad que presenta de distribuir tan ampliamente como sea factible cualquier acción concentrada en las cargas" (3), de este modo la estructura cuando se desarrolla en el entramado en forma amplia, se maximiza su capacidad de resistencia. Explicando bien, cuando los elementos están unidos formando el entramado, la forma dispone las cargas aisladas en distribución a todos los elementos.

Baixas exhibe a modo de ejemplo las estructuras estereométricas, "consisten en placas estructurales, normalmente usadas como cubiertas cuya resistencia a la flexión entre apoyos se origina en una triangulación en varias coordenadas" (4). Este tipo de cubiertas forman un entramado semejante a una malla, de carácter rectangular o triangular. La iglesia de Hochdahl cumple con las características de una estructura estereométrica, en que los apoyos se localizan llegando de manera puntual; donde la ramificación de fuerzas en vertical se da en la geometría de los pilares tipo árbol.

Las estructuras estereométricas también son llamadas cubiertas reticulares. Cumplen el mismo propósito y poseen la misma geometría, donde el desarrollo preponderante esta en la trama y en los nudos. Este tipo de estructuras a modo de cubierta han logrado abarcar áreas de hasta 50 metros de distancia entre apoyos. De esta manera se pueden construir cubiertas tan grandes como jamas se han llevado a cabo con una esbeltez que permite el reticulado y su composición geométrica, de esta forma constituyendo mega-estructuras.

Algunas obras en que la cubierta esta conformada por una estructura estereométrica vienen siendo, a modo de ejemplo, el pabellón de la exposición internacional de Berlin del año 1957, donde hay arboles sobre los 20 metros de altura bajo la cubierta y donde existe una separación entre apoyos mayor a los 50 metros, permitiendo así una gran superficie disponible. Otra obra de interés por el mismo principio estructural, en que se desarrolla el mismo tipo de cubierta estereométrica, es el del Hangar de la Aviación de Marina norteamericana por el profesor Konrad Wachsmann, en que las piezas son de tan fácil montaje que se pueden transportar en los mismos aviones que irán en su interior. La piscina de Boulogne, posee también una cubierta similar, que conforma un cuadrado de lados 50 x 50 metros, donde no hay soportes interiores de la cubierta.

La idea de este tipo de cubiertas de acero, es que sin mayor complejidad de la forma, sean fáciles de transportar y montar. Esto se da gracias a la modulación en base a nudos como principal articulador del sistema estructural. De todas formas, este tipo de estructura se restringe solamente a las formas co-planares, sin ser posible una complejidad mayor a la otorgada por la simple modulación de cada una de sus partes.

3. Cubiertas colgantes pesadas y ligeras

Definiendo un poco más los tipos de estructuras, tenemos las estructuras colgantes. Esta familia de cubiertas se define en dos categorías, la de las cubiertas colgantes pesadas y las cubiertas colgantes ligeras. Las cubiertas colgantes pesadas tienen una forma de carácter hiperbólico con una curvatura negativa en forma de catenaria.

Desde la antigüedad se pueden observar casos de cubiertas colgantes. El caso de la Arena Raleigh de Mathew Nowicki, es la primera obra que con una tenso-estructura de acero logra cubrir una superficie de 90 metros de largo por sus 60 metros de ancho, lo que permite albergar tal espacio en el interior dando flexibilidad al programa que se pretende. Esta obra se define por estar compuesta por una estructura colgante suspendida entremedio de dos arcos que actúa frente la tracción del gran peso otorgado por el área en la cubierta. Define un poco el área de la tenso-estructura que alguna vez pudo cubrir el coliseo romano, siendo la diferencia que en la Arena Raleigh el material predominante para cubrir todo el área son los tensores de acero.

Por otra parte se pueden encontrar cubiertas colgantes ligeras, como es el caso de las obras de Frei Otto. Frei Otto se fija notoriamente en las estructuras colgantes pesadas, y bajo este análisis de referencia aplica las tenso-estructuras en la mayoría de sus obras."Si bien en un principio sólo fijó su atención en estructuras ligeras en forma de paraboloide hiperbólico como la Arena de Raleigh, enseguida, a raiz de un concurso para una pequeña sala de música en Berlín, diseñó una cubierta colgante unidireccional compuesta por cables suspendidos de los extremos de la sala y sobre los que se disponían perpendicularmente vigas de acero que rigidizaban la cubierta en el sentido transversal y permitían un sencillo cuajado a base de piezas prefabricadas de hormigón ligero" (5).

Para Juan María Songel González el arquitecto Frei Otto en sus obras "experimenta cómo los listones que inicialmente eran delgados y flexibles, una vez curvados y revestidos forman una estructura muy resistente y ligera. Su intención no era inventar una nueva forma de construir con cáscaras de celosía, sino fabricar un buen fuselaje aerodinámico con medios económicos" (6). Con el gran beneficio de la técnica está en que la forma no nace por si sola, sino que por la relación de fuerzas que actúan en ella.

Fritz Leonhardt conociendo la trayectoria en las obras de Frei Otto, sigue una linea clara añadiendo estos flujos de fuerza, ya experimentados por Otto, en cubiertas tensadas de hormigón. Esta demás decir que la manera constructiva en que Leonhardt aborda el material es mediante el tensado en acero, formando cubiertas colgantes con apoyos puntuales en los extremos. Por ejemplo la cubierta de doble curvatura diseñada por Schwirtz sigue el proceso constructivo diseñado por Leonhardt. "La cubierta para una gasolinera en 1958, de hormigón ligero de sólo 4 cm de espesor, utilizando un encofrado perdido de chapa estirada; o en un almacén al aire libre en 1961, también de 4 cm de hormigón ligero y un revoco interior de yeso de 1,5 cm" (7) demuestra lo ligero del hormigón, que no es un aporte a la estructura propiamente de acero.

La manera mas eficiente de cubrir una superficie con el menor empleo de material es a través de una cubierta colgante. Es así como Frei Otto menciona que "como consecuencia lógica de este objetivo de la optimización de la forma resistente y del empleo de la mínima cantidad de material, se va planteando el principio de la forma antifunicular con otros experimentos que encontramos también en la experiencia del campo de prisioneros de guerra como antecedentes de las investigaciones posteriores sobre las bóvedas de celosía" (8). Y de este modo se da cuenta de la forma que podían albergar las estructuras, desarrollando una geometría otorgada a través de la experimentación, "así empezó a llevar a cabo ensayos con maquetas colgantes de tela empapada de yeso, que se dejaban endurecer y que eran posteriormente invertidas" (9).

De cierto modo y también gracias a la experiencia de la postguerra en Alemania, que Frei Otto observa las ruinas y de modo conduce a las inquietudes de las que obtuvieron mayor resistencia a los bombardeos. En el desarrollo del anteproyecto para el concurso en Berlin, "la maqueta demostraba que un arco con muchas articulaciones también es estable, si las articulaciones tienen un gran radio de curvatura. La observación de las bóvedas de ladrillo con muchas juntas “débiles” y grandes deformaciones, que entre las ruinas habían resistido a las bombas, fue, según Frei Otto, el punto de partida para la construcción de esta ingeniosa maqueta" (10).

La naturaleza organica de la forma resistente que tienen las cubiertas colgantes debe un poco al desapego de todo ornamento y sobre-dimensiones estructurales, dando cabida a lo mas simple que es una estructura en base a tensores. Frei Otto afirma variadas veces que si no hubiese conocido la Arena Raleigh, cubierta colgante pesada, jamas hubiese entrado a desarrollar cubiertas colgantes ligeras. "Esta obra representa una de las primeras experiencias significativas en el campo de las cubiertas de redes de cables de grandes luces" (11), y es por eso que Frei desarrolla toda una investigación al respecto.

Dentro de sus obras mas notables podemos encontrar el Estadio Olímpico de Münich, la cubierta parece flotar y su forma sinuosa de paraboloides parece imitar las altas cumbres de los Alpes bávaros. Cubre un gran programa de 74.800 metros cuadrados, la estructura de la cubierta tiene una superficie mínima, que no seria posible si no estuviese sometida a la tensión. Es la primera vez que un paño de membrana, tan leve, construye una superficie tan amplia que posibilita establecer el programa arquitectónico de una piscina, de un estadio y sus graderías, de múltiples salones, etc.

No solo Frei logra desarrollar tenso-estructuras mediante cubiertas colgantes ligeras. En la década de 1950, Peter Stromeyer en colaboración con Frei Otto logra desarrollar cubiertas colgantes ligeras a modo de tienda. Estas permiten cubrir tales áreas de modo que se pueden construir fabricas con todos sus elementos programáticos al interior, esto "junto a nuevos prototipos, que dieron lugar a nuevos tipos de tiendas y carpas, como la carpa tetra-puntual de doble curvatura anticlástica, las carpas onduladas con crestas y valles alternados, las carpas soportadas y tensadas por arcos interiores, las carpas entibadas o las carpas de doble inversión con protuberancias y depresiones redondeadas. También las primeras propuestas de cubiertas con membranas plegables fueron propiciadas por esta colaboración" (12). Y es así como pasamos a las mega-estructuras y la forma en que se diferencia de otras estructuras por el alcance superficial que estas poseen.

4. Mega-estructuras

Las grandes áreas que puede abarcar una cubierta de acero, ha llegado a sostener formas que permiten una flexibilidad programática propia de una mega-estructura. Donde Reyner Banham señala que "la parte estructural de la mega-estructura era menos importante que la promesa de permisividad que ejemplificaba" (13), de este modo se pone énfasis a que la forma arquitectónica pueda albergar diversos tipos de programas capaces de ser modernizados a través del tiempo.

De esta manera la mega-estructura deja de ser un elefante blanco, como varias que tenemos en la actualidad, pasando a ser una forma de estructura monumental capaz de acoger una variada y diversa situación programática. Existe un proyecto de zona, por estudiantes de arquitectura de la Architectural Association en el año 1952, donde es "la primera manifestación de las ambiciones mega-estructurales que hacían su aparición en los estudiantes británicos de arquitectura" (14), en donde "toda la población de un área mixta, agrícola y urbana, seria alojada en un grupo de super-bloques" (15). En aquel proyecto se puede obtener una imagen ligera de como se suspenden en el aire una serie de viviendas, en que el carácter empleado por el material (en este caso acero) es elemental.

Otro proyecto a destacar es el de los alumnos de Kenzō Tange en el MIT, donde hubo una enorme proyección que culmino en una mega-estructura desarrollada por el estudiante Martin Godfrey, que comprendía inequívocamente a la renovación urbana mediante una obra de gran magnitud. A pesar de no tener mayores antecedentes de aquel anteproyecto, volviendo a la Architectural Association, lo que se proponía era "un sistemático rediseño y racionalización del proyecto London County Council [...], convirtiéndolo en una forma mucho mas compacta" (16). De aquella manera, en una mega-estructura se busca también la eficiencia, y esto esta por sobre la exageración que puede tener la forma resistente en cuanto a la magnitud empleada por el material.

Conclusión

La resistencia formal que puede tener una estructura radica principalmente en la técnica y el uso del material. El desarrollo de grandes luces con cubiertas de acero, se debe básicamente para resolver una necesidad. Aunque suene cliché es la primera necesidad que cubre la arquitectura, que es la de dar cobijo. A partir de esta necesidad es que se conduce a la flexibilidad programática que puede albergar una determinada obra de arquitectura bajo su cubierta.

Es por eso que el estudio de esta materia, desde un primer instante es de carácter vital. Ya que nos muestra la realidad en que se puede llevar a cabo una obra. De este modo los casos referenciales de cubiertas y métodos constructivos en acero son de un interés mayor en el momento que se debe llegar a una solución acorde al programa y su relación con la estructura.

En ese sentido los casos de cubiertas estereométricas, cubiertas co-planares, cubiertas colgantes ligeras y pesadas, nos demuestran de modo tangible como se puede llevar a cabo una solución constructiva por medio de una forma resistente. La diferencia entre cada tipo de estructura es esencial en la solución que se quiere alcanzar, y de esta manera exponer que el uso del acero busca dar respuestas reales, económicas y prácticas a los problemas contingentes tanto en la forma arquitectónica, como en su relación con el programa.

Finalmente el estudio da un hincapié inicial sobre las cubiertas, teniendo una primera aproximación al mundo de esos tipos de estructuras en acero. En que podemos encontrar la diferencia radical en cuanto a los alcances de forma que diferencian las cubiertas colgantes pesadas, de forma catenaria, y las cubiertas colgantes ligeras, que necesitan de apoyos precisos donde la manera de resolver se da mediante los apoyos puntuales hacia los extremos. Y de este modo divergen de las estructuras de carácter estereométrico, que en vez de lograr formas mas orgánicas, resuelven mas que nada el modo adecuado de cubrir un gran espacio.

Es así como el dominio estructural para crear un tipo de cubierta ha sido primordial para pensar las ciudades del futuro. Donde las mega-estructuras pueden resolver de forma simple las complejidades que tiene una ciudad, y esto solo proyectando una estructura adecuada de cubierta. Donde proyectar desde la cubierta hacia el suelo, permite establecer relaciones flexibles al programa arquitectónico propuesto. De esta manera no se sesga una obra de arquitectura al contener un solo programa, sino que permite la variación y adaptación para albergar un sin fin de otros.

Fichas

Ficha 1

Título:  Frei Otto y el Instituto de Estructuras Ligeras de Stuttgart.

Autor: Juan María Songel González.

Tipo: Tesis doctoral.

Editorial: Department of Civil and Structural Engineering The Hong Kong Polytechnic University.

Año: 2005.

Lugar: Valencia, España.

Tema principal: cubiertas colgantes ligeras.

Palabras clave: estructura, forma, cubierta colgante, estructuras ligeras, material y forma resistente.

Se reconsidera el aporte de Frei Otto en la arquitectura, con una mirada teórica y metodológica. El estudio lo realiza el Instituto de Estructuras Ligeras, fundado por el mismo arquitecto en Stuttgart.

Se plantea la relación vigente de su experiencia y su teoría, se considera su adecuación entre material y forma resistente. Poniendo así a los ingenieros más innovadores en la generación de nuevas estructuras y nuevas formas con otros tipos de materiales, que en efecto antiguamente no eran de uso común.

De esta manera se pretende abordar la naturaleza de la forma a través del material, así resolviendo los tipos de estructuras y sus poderes en la realización de grandes luces. Buscando en Frei Otto el poder entender con profundidad el sentido de la obra y el aporte que tiene entre la relación de forma y de estructura.

En claro queda que la producción arquitectónica de Frei Otto, refiere a la técnica como metodología principal, caracterizándose la producción con nuevos materiales. La integración entre estructura y forma es primordial, siendo ejemplar el nivel de exploración que tienden las obras de Frei Otto.

Se pretende establecer una vinculación entre las estructuras ligeras y el modo en que interactúa el material. De esta manera demostrar como con Estructuras Ligeras se puede lograr abarcar grandes áreas y luces jamás antes pensadas por aquella esbeltez y gran alcance superficial, que tienen determinadamente las obras del arquitecto Frei Otto.

Citas

1. “entraba en la sala con un montón de periódicos bajo el brazo que mandaba repartir entre los estudiantes... ‘Señoras y señores, somos pobres, no ricos. No podemos permitirnos malgastar material ni tiempo. Debemos convertir lo peor en lo mejor. Cada obra de arte cuenta con un determinado material de partida y, por tanto, primero debemos investigar cómo está hecho este material. Para ello, primero deberemos experimentar, sin confeccionar nada. En estos momentos preferimos la habilidad a la belleza. [...] Piensen que en general conseguirán más cuanto menos hagan. Nuestro estudio debe fomentar el pensamiento constructivo. [...] Ahora quiero que tomen los periódicos que les he dado y los conviertan en algo más de lo que son ahora. También quiero que respeten el material, que lo configuren de forma razonable y que tomen en consideración sus propiedades’”.

5. "Si bien en un principio sólo fijó su atención en estructuras ligeras en forma de paraboloide hiperbólico como la Arena de Raleigh, enseguida, a raiz de un concurso para una pequeña sala de música en Berlín, diseñó una cubierta colgante unidireccional compuesta por cables suspendidos de los extremos de la sala y sobre los que se disponían perpendicularmente vigas de acero que rigidizaban la cubierta en el sentido transversal y permitían un sencillo cuajado a base de piezas prefabricadas de hormigón ligero".

6."experimenta cómo los listones que inicialmente eran delgados y flexibles, una vez curvados y revestidos forman una estructura muy resistente y ligera. Su intención no era inventar una nueva forma de construir con cáscaras de celosía, sino fabricar un buen fuselaje aerodinámico con medios económicos".

8."como consecuencia lógica de este objetivo de la optimización de la forma resistente y del empleo de la mínima cantidad de material, se va planteando el principio de la forma antifunicular con otros experimentos que encontramos también en la experiencia del campo de prisioneros de guerra como antecedentes de las investigaciones posteriores sobre las bóvedas de celosía".

9."así empezó a llevar a cabo ensayos con maquetas colgantes de tela empapada de yeso, que se dejaban endurecer y que eran posteriormente invertidas".

10. "la maqueta demostraba que un arco con muchas articulaciones también es estable, si las articulaciones tienen un gran radio de curvatura. La observación de las bóvedas de ladrillo con muchas juntas “débiles” y grandes deformaciones, que entre las ruinas habían resistido a las bombas, fue, según Frei Otto, el punto de partida para la construcción de esta ingeniosa maqueta".

11."Esta obra representa una de las primeras experiencias significativas en el campo de las cubiertas de redes de cables de grandes luces".

12."junto a nuevos prototipos, que dieron lugar a nuevos tipos de tiendas y carpas, como la carpa tetra-puntual de doble curvatura anticlástica, las carpas onduladas con crestas y valles alternados, las carpas soportadas y tensadas por arcos interiores, las carpas entibadas o las carpas de doble inversión con protuberancias y depresiones redondeadas. También las primeras propuestas de cubiertas con membranas plegables fueron propiciadas por esta colaboración".

Ficha 2

Título: El desarrollo de las cubiertas colgantes pesadas.

Autor: Juan José Santos Guerra.

Tipo: Articulo.

Revista: Informes de la Construcción, Vol 41, No 405 (1990).

Editorial: INITEC.

Año: 1990.

Lugar: España.

Tema principal: cubiertas colgantes pesadas.

Palabras clave: material, forma, estructuras pesadas, estructura y cubierta colgante.

Se abordan las cubiertas colgantes de Frei Otto, de Fritz Leonhardt, etc. Explicándose la evolución en la técnica y los sistemas constructivos pertinentes en las obras de arquitectura del tipo. Existiendo una gran influencia con los puentes tensados realizados en España.

A diferencia de las estructuras colgantes ligeras, de tipo hiperbólico, en los cuales mientras una familia de cables cuelga otra de importancia los sustenta. Las cubiertas colgantes pesadas, por el contrario, son de curvatura negativa, parecidas a una catenaria. Estas logran estabilidad sobre cargas puntuales, o bien efectos de succión del viento.

Exponiendo la llegada a desarrollar estructuras colgantes, se hacen referencias a las estructuras ligeras. Un claro ejemplo son las estructuras ligeras de Frei Otto, que una vez llegado a la forma ha desarrollado de manera invencionista un sistema de cobertura distinto a lo habitual.

Lo que caracteriza a las estructuras colgantes pesadas es la densidad del material. Pudiendo ser construidas con materiales de gran peso, como es el hormigón. Lo colaborante de las estructuras pesadas se da en que cuelgan por tensores de acero, creando un sistema entre ambos materiales.

Las posibilidades plásticas de las cubiertas se ven alteradas por la dimensión del viento, en que es sumamente importante los apoyos puntuales que tienen este tipo de estructuras en relación a su geometría y a la extensión que cubren.

Citas

7. "La cubierta para una gasolinera en 1958, de hormigón ligero de sólo 4 cm de espesor, utilizando un encofrado perdido de chapa estirada; o en un almacén al aire libre en 1961, también de 4 cm de hormigón ligero y un revoco interior de yeso de 1,5 cm".

Ficha 3

Título: Estructuras espaciales de acero

Autor: Makowski

Tipo: Libro

Editorial: Editorial Gustavo Gili

Año: 1972

Tema principal: Estructuras de acero

Palabras clave: Acero, desmaterializacion, ligero, articulación estructural.

En nuestra época, de la construcción ligera, es sumamente importante la manera de articular estructuras de la forma mas fácil posible, tanto en el protocolo constructivo como en el de montaje.

Pensar en la materialidad es elemental. El acero es un material que permite obtener una gran transparencia, en que la esencia radica en la articulación de las dimensiones espaciales. El reticulado a partir de figuras indeformables como el triangulo, permite abarcar grandes luces. Así el acero genera una gran eficiencia en cuanto al desarrollo de grandes cubiertas, que solo con breves apoyos de columnas y montantes dan la idea de estar en suspensión.

Los nudos son principales en la manera de vincular una unidad geométrica con otra. Así formando mega-estructuras. La riqueza de este material se debe a las grandes extensiones y magnitudes que obtiene, sin solicitar una carga mayor derivada al suelo.

Lo eficiente de la estructura espacial, que se puede obtener usando acero, se da en la posibilidad de distribuir de manera amplia las acciones concentradas en cargas. De esta manera se hace posible cubrir grandes superficies, distinguiéndose así de cualquier otro material.

En la practica, la manera hábil de alcanzar grandes estructuras es generando retículas y modulaciones a partir de unidades indeformables (triangulo) o de tensiones de gran magnitud (tenso-estructura).

Citas

3. "la eficacia de una estructura espacial reside, en general, en la posibilidad que presenta de distribuir tan ampliamente como sea factible cualquier acción concentrada en las cargas".

Ficha 4

Título: Megaestructuras, futuro urbano del pasado reciente

Autor: Banham, Reyner

Tipo: Libro

Editorial: Gustavo Gili S.A.

Año: 1978

Tema principal: Mega-estructuras

Palabras clave: Mega-estructuras, funcional, programa, magnitud.

Las mega-estructuras son aquellas que contribuyen a la ciudad, resolviendo problemas funcionales en su programa y son por definición estructuras de gran magnitud, generando largos inalcanzables o simplemente experimentando nuevas formas que ponen a prueba el poder del ingenio estructural humano.

Un gran precursor de las mega-estructuras, en base a un pensamiento analítico propiamente arquitectónico, ha sido Le Corbusier. En una entrevista entre John Cook y Heinrich Klotz dirigida a Paul Rudolph, J. Cook pregunta a P. Rudolph cual es la tendencia dominante en la arquitectura, después de Mies van der Rohe. A lo que Paul señala que son las mega-estructura.

En principio formal, siempre ha estado en los arquitectos la invención urbana, cabe señalar que desde la antigüedad se han creado estructuras que por su gran magnitud permiten la variación programática. El coliseo romano es una mega-estructura, que pretendía una gran flexibilidad programática y también poseía una gran proeza estructural. Aquella proeza no se evidencia solo en el tamaño de la obra, si no que también en la invención de una tenso-estructura que cubría la totalidad del espacio a modo de cubierta.

Le Corbusier con sus obras de planeación arquitectónica llego a resolver, en grandes magnitudes formales, espacios extendidos y ampliables. A la vez pensó la unidad discreta que podían albergar los recintos que estas estructuras contenían, claros ejemplos son la Roq et Rob y Saint-Baume.

Un caso referencial es el Atomium, es un edificio en el distrito oeste de Bruselas. Es una mega-estructura, ya que cumple con la versión constructiva donde se prioriza la modulación y principalmente el concepto de circulación por una estructura diagonal, que sirviera de base para varias propuestas mega-estructurales póstumas. Se entiende que Atomium es una obra que data del año 1958 y en su rigor programático exhibe espacios de mirador, modelos uniformes e iguales de forma esférica, y un protagonista sistema de circulación en donde se priorizan los accesos.

Citas

13."la parte estructural de la mega-estructura era menos importante que la promesa de permisividad que ejemplificaba".

14."la primera manifestación de las ambiciones mega-estructurales que hacían su aparición en los estudiantes británicos de arquitectura".

15."toda la población de un área mixta, agrícola y urbana, seria alojada en un grupo de super-bloques".

16."un sistemático rediseño y racionalización del proyecto London County Council [...], convirtiéndolo en una forma mucho mas compacta".

Ficha 5

Título: Forma resistente

Autor: Juan Ignacio Baixas

Tipo: Libro

Editorial: ARQ ediciones

Año: 2010

Tema principal: Tipos de estructuras

Palabras clave: Forma resistente, dominio constructivo, técnica, forma.

Se analizan estructuras a partir del dominio constructivo que poseen al emplear los materiales. Donde se pone en valor fundamental el habitar humano dentro de estas obras. En modo de ejemplo se puede mencionar el caso de los puentes, que en concepto son los mismos que en la antigüedad y lo que ha cambiado ha sido la técnica con el método de emplear los materiales. Esto ultimo se debe a la capacidad y características del acero moderno para el diseño de estos (puentes colgantes).

Existen por la agudeza de la forma y del material varias maneras de llegar a la forma resistente, no es una formula única; como también hay infinitas formas de llegar a la que no es resistente. Se llama virtud de lo real lo que los arquitectos tienen en un grado de vigilia para proyectar una estructura, considerando en la forma los posibles esfuerzos que va a tener.

La resistencia estructural considera aspectos como el nombre, la figura y la magnitud. El nombre permite, por una parte, el orden al cual se recurre. La figura es la que demuestra el trabajo geométrico, en cuanto a la combinación, disyunción y a la union. En tanto la magnitud es un factor irreductible, si se cambia la magnitud se altera la forma inmediatamente y por tanto su habitabilidad.

Es así como la forma resistente es a lo que tiende la geometría mas elemental que tiene una obra. Define la construcción lógica y adecuada al momento de llegar a la materialización de la idea. Por aquello el dominio de la materialidad en los elementos constructivos inciden directamente en la forma.

Citas

2. "la arquitectura es el juego sabio, correcto y magnifico de los volúmenes ordenados bajo la luz".

4. "consisten en placas estructurales, normalmente usadas como cubiertas cuya resistencia a la flexión entre apoyos se origina en una triangulación en varias coordenadas".

Índice Bibliográfico:

Baixas, Juan Ignacio, (2010), Forma resistente, Chile, Ediciones ARQ.

Juan María Songel González. (2005). Frei Otto y el Instituto de Estructuras Ligeras de Stuttgart: una experiencia de metodología, investigación y sistematización en la búsqueda de la forma resistente. Valencia: Universidad Politecnica de Valencia.

Juan José Santos Guerras. (1990). Articulo. Informes de la Construcción, Vol 41, No 405.

Banham, Reyner, (1978), Megaestructuras, futuro urbano del pasado reciente, Barcelona, España.

Makowski, Z.S., (1972), Estructuras espaciales de acero, Barcelona, Editorial Gustavo Gili.