proyecciÓn de estructuras para soluciones de diseÑo
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PROYECCIÓN DE ESTRUCTURAS PARA
SOLUCIONES DE DISEÑO
F O
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I O
ALUMNA: Valentina Aguilera Valencia
RAMO: Estructura II
PROFESORES: Christopher Castro, David Luza, Jorge
Carvallo
FECHA: 20/Abril/2020
ÍNDICE
-Introducción
-Obras de Antoni Gaudí:
Cómo pensaba sus estructuras
Análisis y clasificación a través de la construcción
Algunas obras:
La Sagrada Familia
Iglesia de la Colonia Güell
-Obras de Frei Otto
Cómo pensaba sus estructuras
Análisis y clasificación a través de la construcción
Algunas obras:
Estadio Olímpico de Múnich
Pajarera del zoológico de Hellabrunn
-Puentes
Cargas en tracción
Cargas en compresión
-Conclusiones
-Webgrafía
*Simbología: Fuerza peso
Fuerza normal
INTRODUCCIÓN
En la Arquitectura es muy importante saber combinar el diseño y la estructura para crear espacios
habitables y seguros, aunque muchas veces no tienen relación 100%, sino que se piensan por separado,
es decir, se utiliza un concepto cuya estructura es analizada posteriormente al croquis de él, donde es
la maqueta final la que permite observar más generalmente el proyecto finalizado. Sin embargo, en el
proceso creativo de Antoni Gaudí y Frei Otto, se empieza por la construcción de la estructura a través
del estudio de las cargas y fuerzas de esta, con objetos a la mano y cuya materialidad permite la
modificación constante de la maqueta estructural, que en sí genera el diseño final del edificio. Gracias
a su creatividad en la construcción pudimos descubrir una nueva forma de diseñar ambientes,
desafiando lo común.
OBRAS DE ANTONI GAUDÍ
- Cómo pensaba sus estructuras A través del estilo modernista (excepcional para la época), buscaba crear un armazón ideal a través
de una maqueta de cargas, antes incluso de dibujar (recurso principal y más utilizado al momento de
empezar un proyecto) el diseño que se desea crear en cualquier proyecto, de los cuales los más
destacados resultan ser iglesias (debido quizás a su devoción al catolicismo).
- Análisis y clasificación a través de la construcción
Sistema de cuerda con ganchos para los pesos
Sostenes de la cuerda y distintos pesos
Pesos en diversas posiciones
Interpretación según Gaudí
Otros tipos de cubierta al cambiar de posición los pesos en la cuerda
NOMBRE DE LA FUERZA: Tracción (en las maquetas) y compresión (en los edificios).
FIGURA CREADA: Catenaria.
MAGNITUD: Al trabajar con material sólido en la cubierta, y sin una carga superior (no existe un tránsito
sobre esta), el último piso de la edificación puede tener esta forma.
Tracción Compresión
Fuerza peso
- Algunas obras:
1) La Sagrada Familia
Esta obra tuvo buen logro gracias a tu increíble presentación u buscando la estructura a través de su sistema de cuerdas.
2) Iglesia de la Colonia Güell
No alcanzó a ser construida, pero combinaba tanto catenarias como parábolas para elevarse. Los
pesos ayudaban a proyectar las fuerzas y, por lo tanto, crear la forma estructural.
OBRAS DE FREI OTTO
- Cómo pensaba sus estructuras Con un enfoque medioambientalista, diseñó cubiertas que lograban una libertad espacial para los
habitantes, fuesen personas o animales, aprovechando la altura para proteger aquellos interiores.
Usando mallas y paños, creaba maquetas al destinar los pilares alrededor, y al invertirlas se creaban
grandes cúpulas que protegían un gran ambiente inferior.
- Análisis y clasificación a través de la construcción
Vista en planta Vista de costado
Habitabilidad interior, 2 mástiles al interior que tensan y elevan la cubierta, empotrados al suelo.
- NOMBRE DE LA FUERZA: Elástica.
- FIGURA CREADA: Paraboloides hiperbólicos.
- MAGNITUD: Se generan arcos dobles que se intersecan de forma contraria, generando dobles
curvaturas en la malla de la cubierta. Al ser un material estirable y que vuelve a su forma original,
moldeable a través de los vínculos, funciona como una carpa de circo, pero más perdurable.
- Algunas obras:
1) Estadio Olímpico de Múnich
Se aprecian las mallas unidas a una cubierta cerrada que protege las gradas del público, abrazando el
campo sin la necesidad de muchos pilares. Los tensores funcionan como vértices colgantes que crean
una carga contraria a la cuerda para sostener la malla.
2) Pajarera del zoológico de Hellabrunn
Al igual que en el Estadio, aquí se busca crear un ambiente interior a muchas aves para que sienta
mucho, a través de los paraboloides hiperbólicos, solo que los tensores están dentro del espacio, no
por fuera como en la obra anterior.
PUENTES
- Cargas en tracción
Se puede observar en los puentes colgantes, donde largos cables pueden afirmar la larga viga de la
carretera por donde viajan los automóviles, de diversas formas como:
- Cuerdas pilar-viga:
Puente de Brooklyn Esquema de las cuerdas
- Cuerdas que viajan por los pilares, de las cuales salen otras cuerdas que se cruzan
perpendicularmente a la viga:
Puente de San Francisco Esquema de las cuerdas
Caso del puente de Tacoma Narrows:
El error de construir un puente priorizando su delgadez y estética antes que su estructura y
condiciones climáticas, fueron lo que lo llevó al colapso, al estar preparado para la frecuencia del viento
de 200 km/hr pero cuya viga base de la carretera no resistió uno de apenas 40 km/hr, debido a la
incidencia en la forma de la parte inferior de la viga, cuyas frecuencias varias implican un juego de la
frecuencia de movimiento de la viga (ir al Video 1). Esto tuvo 2 soluciones: engrosar las vigas, lo que
implicaba un gran costo; y el diseño de William Brown, que permitía el traspaso del viento y no la lucha
contra él (Figura 1).
(Figura 1) En negro: forma de la base del puente de W. Brown; flechas rojas: movimiento del viento
(Explicación Video 1) Ante 3 frecuencias diferentes se tienen 3 longitudes de alambre distintos (que
representan las cuerdas del puente), cada una reaccionando sola a su respectiva frecuencia (la más larga a
frecuencias de menor intensidad, la media a mediana intensidad, la más corta a frecuencia rápida).
- Cargas en compresión Se puede observar en el puente de Mike Schlaich, donde se pone en juego la libertad de las cúpulas
de no tener una carga superior. En este, la única viga que atraviesa de un extremo a otro está sujetado
por una fina membrana llena de huecos, lo que se explica, por ejemplo, con las membranas usadas para
las cubiertas del Estadio Olímpico de Múnich, con tal de tener mayor resistencia en el sostén, y el efecto
al invertir la catenaria, es decir, de pasar de efecto de tracción a compresión, como ocurre en el
diagrama de la cuerda de Gaudí. En sí, cada una de las líneas que tiene el puente son las cargas viajando
por este.
CONCLUSIONES
En base a los estudios realizados, la comprensión de estos a través de la lectura, visualización y
construcción de estructuras a través de materiales caseros, se llegaron a las siguientes conclusiones:
- Gaudí tuvo una observación artística y estructural que lo hizo arriesgarse en la forma de los
nuevos edificios, siendo un nuevo diseño revolucionario para su época no tan moderna en la
arquitectura.
- Otto quiso crear cubiertas, pero con materiales elásticos, que tuvieran la capacidad de funcionar
como carpas fuertes cuya modificación podría hacerse durante su misma construcción, al ser un
material moldeable que vuelve a su estado original, sin perder sus propiedades.
- Lo que se buscaba al crear los puentes colgantes, era crear un sistema isoestático con tal de que
permaneciera largo tiempo y permitiera que una gran viga pudiera recorrer una larga distancia
sin necesidad de un pilar tras otro, sino pocos pilares que le aportaran una estabilidad
equilibrada incluso del viento y las condiciones climáticas adversas o normales.
- Tanto Gaudí como Otto tuvieron la idea de pensar la arquitectura desde la “ingeniería estética”,
empezando por lo que se considera hacer al final (la maqueta y estudio estructural), a través de
la cual se crea el diseño exterior e interior de la edificación.
- La observación de lo cotidiano, aunque no se perciba a primera vista, nos permite entender el
funcionamiento de estructuras que, en una escala mayor, podrían funcionar para la
construcción de espacios de cualquier índole y con el ahorro de material al entender la
estructura y sus cargas como la maqueta principal, o sea, utilizar la ingeniería para el diseño
arquitectónico de cualquier proyecto.
WEBGRAFÍA
https://wiki.ead.pucv.cl/MAQUETAS_INVERTIDAS_ANTONI_GAUDI
https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/tag/frei-otto
https://www.monografias.com/trabajos81/fuerzas-construccion-puente-colgante/fuerzas-
construccion-puente-colgante.shtml
https://www.zoolex.org/gallery/show/808/
https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/763573/video-frei-otto-experimentando-con-pompas-de-
jabon
https://www.youtube.com/watch?v=NnjnlxfB_D8
https://www.youtube.com/watch?v=jBOFRYjXz0Y
https://www.youtube.com/watch?v=KXP_kPPc7LY
https://www.youtube.com/watch?v=VeahtDy7n8I&t=23s
https://www.youtube.com/watch?v=_xJWESxbP0k&t=1077s
https://clideo.com/es/editor/cut-video