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I

PROYECCIÓN DE ESTRUCTURAS PARA

SOLUCIONES DE DISEÑO

F O

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E T

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