Informe - La forma resistente en Gaudí A y Otto F - Joaquin Rojas Alarcon
| Título | Informe 1 - La forma resistente en Gaudí A y Otto F - Joaquin Rojas Alarcon |
|---|---|
| Asignatura | Estructura II - 2020 |
| Del Curso | Estructura II - 2020 |
| Carreras | Arquitectura |
| Nº | 01 |
| Alumno(s) | Joaquin Ignacio Rojas Alarcon |
Informe I: La Forma Resistente en A. Gaudí y F. Otto
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Catenaria de Gaudí:
Una catenaria es una curva ideal que representa físicamente la curva generada por una cadena, cuerda o cable sin rigidez flexional, suspendida de sus dos extremos y sometida a un campo gravitatorio uniforme. Dado un elemento lineal sometido solo a cargas verticales, la forma catenaria es precisamente la forma del eje bari- céntrico que minimiza las tensiones. Esta propiedad puede aprovecharse para el diseño de arcos. De este modo un arco en forma de catenaria invertida es precisamente la forma en la que se evita la aparición de esfuerzos distintos de los de compresión, como son los esfuerzos cortantes o los flectores. Por esa razón, una curva catenaria invertida es un trazado útil para un arco en la arquitectura, forma que fue aplicada, entre otros y fundamentalmente, por Antoni Gaudí.
Experimento
Para lograr representar la catenaria, usé un hilo de pita, el cual fijé en la pared con chinches como se observa en la imagen. El hilo es liviano para que cualquier carga de peso minimo pueda traccionarlo y asi resulte mas facil el experimento. La fuerza de gravedad es la que actua para lograr la curva, el hilo cuelga de su propio peso. La vinculacion a la pared en ambos extremos es empotrada, asi estaran fijos. Como muestra el esquema, cada vinculo reacciona en sus ejes, ya que algo esta ejerciendo una fuerza, en este caso el hilo. Pero la fuerza de reaccion es minima ya que el hilo no pesa demasiado.
Comence añadiendo poco peso uniformemente colocando chinches de mariposa con tal de ver cómo se comporta el hilo y la tensión. Al distribuir los pesos se genera una curva mas geometrica, generada por rectas y se puede observar cómo aumentó la tension del hilo en el espacio entre cada chinche de mariposa, al igual que aumentó la tension de los vinculos. Cada chinche adherida al hilo tiene el mismo peso y estan dirigidos hacia abajo paralelamente.
En esta secuencia se añadieron nuevas cargas. En la primera imagen podemos observar que al añadir un peso extra, desequilibramos la curva haciendo que la tension en el vinculo de la izquierda sea mucho mayor que el de la derecha, los chinches pequeños logran compensar parte del peso, pero es notable la diferencia. En la segunda imagen, se añade la misma carga para compensar y volver a establecer el en el sistema, esta vez la tension en los vinculos es mucho mayor, pero es igual en ambos extremos (ya que estan a la misma distancia). Hasta aqui podemos decir que al añadirle peso a la catenaria, mayor sera la tension ejercida en los vinculos. Y dependiendo hacia donde esté distribuida la carga, sera el lado con mayor tenion. Este experimento involucra la tracción del hilo, lo que quiere decir que si buscamos el lado opuesto, al voltearla se involucra el caso contrario, la compresion. Por lo que esto es utilizado para muchas obras de arquitectura de la anti- güedad y actualmente.
Membrana de Superficie Frei Otto:
Frei Otto es un arquitecto aleman, fundador del instituto de estructuras ligeras; su aporte más significativo a la arqui- tectura del siglo pasado es el desarrollo teórico y tecnológico que efectúa de los sistemas estructurales tensionados, presentes a lo largo de la historia de la arquitectura humana. Basado en estos sistemas estructurales tensionados y el análisis de sistemas naturales de superficies mínimas, desarrolla los sistemas izados de membranas, constituidos por membranas sujetas a mecanismos de poleas y cables. El sistema requiere de estructuras rígidas que soporten los componentes móviles.
Algunas de sus obras:
Estadio Olímpico – Múnich, Alemania (1972) Pabellón Alemán – Montreal, Canadá (1967) Fuente de la danza – Colonia, Alemania (1957)
Experimento
Para este experimento utilice un trozo rectangular de una polera vieja elasticada y trozos de hilo de pita para lograr la tensar la tela y darle forma. Como volumen interior usé dos palitos de madera fijados en una base de panal. El hilo de pita fue amarrado en cada uno de los extremos de la tela, tensandola para lograr observar cómo se comportan las fuerzas en ella. Aquí podemos asumir que todas las fuerzas de tension que genera el hilo son iguales, lo que mantiene a la tela estatica, sin moverse. Como se puede ver en el esquema la mayor tension se acumula en los vinculos, y todas son equivalentes para mantener el sistema de la tela en equilibrio. En los puntos centrales, que funcionan como mástiles aguantando la tela, tambien podemos observar gran tension, lo que logra que la tela adopte esta forma, dandole el soporte necesario para que quede suspen- dida en el lugar en el que esta. Estos mastiles de soporte cumplen la funcion de transmitir y liberar cargas hacia la parte firme, el suelo o la mesa en este caso.
