Revista

La madera como sistema estructural

La arquitectura del futuro

ESTRUCTURAS

Gianfranco Intoci Tinoco CI V- 20904072

Membranas 0

Sistemas estructurales

Sistemas estructurales

EDITORIAL

Una nueva visión de la estructura

En esta revista hablaremos sobre las posibilidades que tiene la estructura, es decir, vigas, pilares, entramados, soportes y otros elementos que ayudan a enriquecer la arquitectura.

Lo que se busca, es que los estudiantes perciban la estructura como un elemento integral de la arquitectura antes que como una simple técnica aplicada.

También se pretende incitarlos a que diseñen estructuras para hacer realidad sus ideas arquitectónicas.

Así mismo se intenta cambiar esa idea que tenemos los estudiantes de que la estructura es un componente puramente técnico, o en el peor de los casos un mal necesario.

Para ello se ilustran ejemplos de la estructura como elemento arquitectónico indispensable, un elemento que se involucra y se integra por completo en la creación arquitectónica desempeñando importantes papeles que afectan a los sentidos, el corazón y la mente de los usuarios de las edificaciones.

Estructuras

Sistemas estructurales

La estructura siempre ha sido importante en la arquitectura. Cada vez que se ha querido cerrar algún espacio para refugio de una familia, rendir culto, comerciar, hacer política etc… Se han usado diferentes materiales para dar forma a la estructura, para que estas puedan resguardar y resistir las adversidades de la naturaleza, sin olvidar la belleza arquitectónica y los costos que implica.

Cuando una estructura es incorrecta desde el punto de vista estético inevitablemente el ojo del espectador captará esto, pero no es sencillo explicar que este problema de estética tiene que ver con la estructura.

Anteriormente la figura del arquitecto tenía un perfil más amplio, era artista, proyectista, y constructor. Actualmente estas funciones están ejercidas por dos personas diferentes: Arquitecto – Ingeniero. Hoy en día ningún arquitecto cuando proyecta una obra de gran envergadura no deja de consultar a un ingeniero especialista en estructura.

Para los arquitectos el conocimiento estructural es muy importante pero a la vez difícil, como consecuencia del rápido desarrollo de las técnicas constructivas basadas en el uso de nuevos materiales.

FINALIDAD DE LA ESTRUCTURA Entre una estructura y una escultura existe una diferencia utilitaria ya que las estructuras se construyen para cumplir una finalidad determinada. La finalidad principal de una estructura es cerrar y delimitar un espacio, aunque también se construyen para unir dos puntos, como los puentes. Las cargas más importantes que actúan sobre una estructura son las estáticas y están definidas sobre todo de acuerdo a la finalidad de la estructura y están especificadas en las normas y reglamentaciones para reemplazarlas por cargas equivalentes, esta carga tendrá un factor de seguridad para ser aplicada a la estructura. Finalidades diferentes requieren, estructuras diferentes sometidas a diversas cargas y deben resistirlas.

Estructuras curvadas en Arquitectura -Geométrica La mayoría de los sólidos tienen estructura cristalina. Esto quiere decir, que poseen una ordenación periódica de sus átomos o iones a lo largo de las tres direcciones del espacio. Sin embargo, algunos sólidos no presentan dicha

Sistemas estructurales ordenación periódica, son los denominados sólidos amorfos. Las estructuras cristalinas pueden ser fácilmente descritas mediante la llamada celdilla unidad, que es la menor unidad que, por repetición indefinida en las tres direcciones del espacio, genera el cristal.

Si conocemos la disposición exacta de los átomos dentro de una celdilla unidad, conoceremos la disposición en todo el cristal.

Estructura curvada en base a componentes hexagonales

Las invenciones de muchos grandes arquitectos están implícitamente reguladas por la geometría pero en las obras de algunos de ellos el predominio de ésta es muy explícito y notorio. Particularmente el estudio de las curvas y superficies dentro de la Geometría Diferencial nos puede facilitar la comprensión de algunos elementos singulares de un cierto tipo de arquitectura o de ciertas artes aplicadas y nos puede servir no solo para entender y analizar estos elementos sino también para poder generalizarlos estableciendo modelos que pueden ser utilizados como nuevos objetos arquitectónicos. La estructura expresa el carácter del edificio, el versátil sistema estructural mostrado permite la creación de diferentes formas para edificios icónicos, siempre buscando la economía y eficiencia.

Las tenso estructuradas

El desarrollo reciente de la tenso-estructuras es espectacular. Lo atestiguan, no solamente sus aplicaciones como elementos de cubierta, fachada o revestimiento, sino también las obras que las utilizan como sistema constructivo principal.

Sistemas estructurales De entre los muchos aspectos que reflejan este desarrollo, pueden citarse la aparición de nuevos materiales, la aplicación progresiva de los principios de las estructuras tensegrity o las grandes instalaciones propiciadas por los campeonatos mundiales, los juegos olímpicos y las exposiciones internacionales.

Existe también un factor determinante antes de empezar a diseñar y este es el reconocimiento del lugar en el que se ubicara el proyecto y el requerimiento funcional del espacio que envolveremos. La correcta interpretación de ambos nos ayudara a definir el punto de partida de la propuesta.

Y por último, el manejo adecuado de la configuración estructural. Quiero hacer énfasis en este último punto, porque no solo atañe a los ingenieros, sino que es de suma importancia para quien decida emprender el diseño de una tenso estructura. Un arquitecto o un diseñador deben tener una buena base teórica, tener claro el concepto de la doble curvatura, de los elementos a tensión y compresión y conceptos de estabilidad. De esta manera la propuesta arquitectónica tendrá un respaldo sólido sobre cual sustentarse.

Expresión visual: los detalles constructivos quedan a la vista y, junto con la membrana y los soportes estructurales, forman parte significativa del aspecto de las tenso-estructuras. Hay que tener en cuenta tanto la coherencia, homogeneidad,

ligereza y sencillez (que no dependen solamente del peso), como el equilibrio, la proporción y la suavidad de las transiciones, porque acaban configurando el resultado global. De todo ello se deduce el estilo formal resultante, que puede oscilar desde la sobriedad, la elegancia, el clasicismo o el racionalismo, hasta el decorativismo exhibicionista, la “high-tech” e incluso el deconstructivismo desconcertante. Hay que tener en cuenta además, que los aspectos visuales

Sistemas estructurales no solamente expresan la forma, sino que también son indicadores de la idoneidad tanto estructural, como técnica y funcional.

Requerimientos estructurales: resistencia, redundancia, estabilidad, flexibilidad yc ompatibilidad de deformaciones. Se pueden controlar al realizar el análisis de la estructura siempre que se hayan introducido en el modelo de cálculo.

Geometría: los recursos resistentes de las tenso-estructuras no se basan solamente en la resistencia de los materiales, sino que también dependen de la geometría, el pretensado, y las deformaciones, de manera que las formas tienen que ser funiculares, es decir, tienen que seguir el recorrido de las cargas. Además, las uniones tienen que permitir a menudo giros y desplazamientos, no solamente para transmitir las cargas, sino también para aplicar y mantener del pretensado.

Las tenso estructuras están cada vez más presentes en la arquitectura de hoy, los arquitectos introducen en sus propuestas la idea de techos ligeros y sostenibles ya no solo en recintos deportivos, lo importante es que desde un principio se trabaje en el diseño de la cubierta y el resto de componentes del edificio para que las membranas no sean un elemento ajeno o postizo, en su lugar, un material que destaque la obra.

La madera como elemento estructural La madera junto a la piedra son los materiales de construcción más antiguos que existen.

En la historia de la construcción en madera hay dos momentos claves: la aparición de la madera laminada, a comienzos del siglo XX y el desarrollo de los tableros de madera hacia mediados del mismo siglo.

Sistemas estructurales En los comienzos la madera se ha empleado como elemento resistente a flexión en forjados, a tracción (cerchas en cubiertas, etc.), y de modo más reducido en elementos comprimidos como pilares.

La aparición de la madera laminada permite una mayor libertad formal por la posibilidad de realizar piezas curvadas que siguen los cánones clásicos de fabricación pero requiriendo el curvado previo de las láminas individuales durante el proceso.

El desarrollo de las estructuras tensadas, abrió un nuevo campo expresivo completamente diferente en el campo de las estructuras de madera: las estructuras tensadas, que invierten la geometría, funcionan sometidas a esfuerzos de compresión, con esfuerzos de flexión muy reducidos. Este nuevo abanico formal se abre con el proyecto del Mannheim Multihalle, desarrollado por Frei Otto en 1975.

La arquitectura del futuro La arquitectura del futuro es mucho más espectacular de lo que imaginas…

“Todo gran arquitecto, necesariamente, es un gran poeta. Debe ser un gran intérprete original de su tiempo, de sus días, de su época". Éstas son las palabras de, sin duda, uno de los mayores arquitectos, Frank Lloyd Wright, cuyas visiones del diseño armonioso y de la planificación urbana innovadora llegaron a ser su propia marca de arquitectura orgánica. Nos atreveríamos a decir que Wright no solo fue intérprete de su tiempo, pues fue

Sistemas estructurales capaz de prever las necesidades y los deseos de las épocas venideras. El arquitecto, necesariamente, es un visionario capaz de ver el futuro.

Con el fin de mostraros la capacidad de adivinación de la arquitectura, hemos recopilado en una lista nuestros diseños contemporáneos favoritos, que arrojan luz sobre el futuro de nuestro mundo visual. Contempla los 14 diseños que muestran la arquitectura del mañana.

¿Por qué limitarnos a puentes colgantes o arqueados cuando la humanidad es

capaz

de

construir

enormes

proezas

arquitectónicas como esta para cruzar

un

río?

diseño

ondulado,

El

impresionante

que

funcionará

como pasarela peatonal sobre el río Dragon King

Harbour en China. El diseño del

puente incluye tres vías individuales en espiral integradas en el pintoresco paisaje de Changsha. Este diseño ganó una competición internacional relacionada con un nuevo parque público en la zona el pasado año, y el proyecto ya está en construcción. "La construcción de las conexiones cruzadas está basada en el principio de la Banda de Möbius", afirma Michel Schreinemachers.

Parques interiores Este impresionante diseño basado en una teoría del "Urbanismo salvaje", o el concepto de un "paisaje híbrido en el que lo natural y lo urbano conviven para crear un espacio público".

El parque mostrará cuatro tipologías diferentes de paisaje (tundra, estepa, bosque y humedal) integrando microclimas aumentados que permitirán que el parque funcione como espacio público a lo largo de los inviernos extremos de Rusia. Fundamentalmente, el ambiente casi interior conlleva una regulación de las temperaturas, un control del viento y una simulación de la luz del día que animan a la gente a disfrutar del parque 24 horas al día, los 7 días de la semana.

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Torres compostables La estructura temporal se construirá usando un nuevo método de biodiseño que

incorpora

íntegramente

material

orgánico.

La

torre

necesitará

solo “dos

materiales nuevos: ladrillos orgánicos, hechos con tallos de

maíz

estructuras

y de

raíces; y ladrillos reflectantes, que se usarían como bandejas de cultivo para los ladrillos orgánicos antes de ser implementados en la estructura”.

Además, será la primera estructura de gran tamaño cuyas emisiones de carbón sean casi nulas en su proceso de construcción y cuyo diseño sea 100% compostable. “Recurriendo a los últimos avances en biotecnología, reinventa el componente más básico de la arquitectura, el ladrillo, como material del futuro y como estímulo tradicional para un sinfín de posibilidades de diseño”.

Rascacielos de madera

Quizás los rascacielos de madera no son tan sensacionales pero la idea de construir 34 pisos de madera uno encima de otro es bastante espectacular.

Podría hacerse realidad si los escandinavos continuaran con su diseño de lo que se convertiría en el rascacielos de madera más alto del mundo. El diseño es uno de los tres “edificios

residenciales

ultramodernos”

planteados de cara a 2023 para el centro de Estocolmo. El problema es que solo se podrá construir una de las propuestas.

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Fortalezas a prueba de desastres naturales El artista Dionisio González diseñó estos fuertes de ensueño futuristas hechos de acero y hormigón combinando el papel del artista con el del arquitecto, ingeniero y planificador urbano. Estos edificios tan particulares (híbridos entre una casa en la playa, un búnker y una nave los

residentes

de

Dauphin

espacial) fueron diseñados pensando en Island. Situados en la costa de

Alabama en el Golfo de

México, la pequeña masa de tierra es famosa por sus

huracanes

catastróficos. Las tormentas que golpean la diminuta isla en la que apenas viven 1200 personas suelen llevarse por delante parte de la línea de costa, obligando a los habitantes a reconstruir una y otra vez sus viviendas.

González creó un anteproyecto hipotético en el que ilustraba cómo sus estructuras bulbosas de hormigón funcionarían mejor para la población de la isla que siempre se ve afectada.. Es cierto que aún no se ha planificado la construcción de estos edificios, pero ofrecen una imagen interesante de cómo podrán llegar a ser en el futuro las casas isleñas.