Trabajo Final de Grado: Cristina Baldanta Callejo

Universitat Politècnica De València Trabajo Final de Grado: Cristina Baldanta Callejo

1. Introducción 1.1. Resumen

1.2. Objetivosymetodología

2. Eduardo Torroja Miret 2.1. Brevebiografía

2.2. Pensamiento

2.3. Trayectoriaprofesional

2.3.1. ObrasdeIngenieriacivil

2.3.2. Geometriaycomportamiento

2.3.3. Ejemplos 3. Láminas plegadas de hormigón 3.1. Comportamientoestructural

3.2. Geometríayexpresividad

3.3. Usodelasláminas

3.3.1. EjemplosdeláminasenEspaña

3.4. Contextoactual

4. Cubierta de la cocina de la Universidad Laboral de Tarragona 4.1. LaUniversidadLaboral

4.1.1. Contextoyentorno

4.1.2. Elproyectoarquitectónico

4.2. Estructurayconstrucción

4.2.1. Estructuradelproyecto

4.2.2. ArmadoyTécnicaconstructiva

4.3. Modeloestructural

4.3.1. Discretizacióndelaestructurareal

4.3.2 Evaluaciónyasignacióndecargas

4.3.3. Combinaciondecargas

4.3.4. Característicasdelosmateriales

4.3. Comportamientoglobaldelaestructura

4.3.1. Hipótesisdecarga

4.3.2. Combinaciones

5. Conclusiones

6. Bibliografia y referencias a imágenes 6.1. Bibliografiayreferenciasbibliográficas

6.2. Comportamientoglobaldelaestructura

AnálisisestructuraldelaCubiertadeCocinasdelaUniversidadLaboraldeTarragona


Análisis estructural de la Cubierta de Cocinas de la Universidad Laboral de Tarragona 1.1

1. Introducción


1.2AnálisisestructuralComedorUniversidadLaboraldeTarragona

1.1. RESUMEN

ElPabellóndecocinasdelaUniversidadLaboraldeTarragona,fueconstruidoen1956,décadaenlaquesurgieronestosinstrumentoseducativos.Elinterésdeestaobraresideenelempleodelaláminaplegadadehormigónarmadoutilizadacomocubierta,diseñadaycalculadaporEduardoTorrojaMiret,unode los ingenierosmásrelevantesdelsigloXX.Laestructurabuscaeldiseñodeunespacioarquitectónicoalmismotiempoquedeseaaportarunasensacióndeligerezaenlacubrición.Elingenierotratadeencontrardichasensación,eliminandocualquiersoporteoparticiónenelinteriordelpabellón,dandolugaraungranespaciodiáfano.Tambiénbuscandoelespesormínimoenlasláminasquecubrenelespacio.Paraello,sesirvedelatécnicadelpostesado,queintroducetensionesdecompresiónenlaestructura,previasasupuestaenservicio,quelepermitencorregirlasposteriorestensionesydeformacionesoriginadasporlascargasgravitatoriasdepesopropioysobrecargademanteniendo.Conestaobra,seponedemanifiestonosóloelinterésespacialyarquitectónicodelapropuesta,sinoquetambiénarrojaalaluzlasventajasqueaportalaformaenelcomportamientoestructuralasícomolosbeneficiosdelatécnicadelpostesadoenladurabilidaddelhormigón,puesconsiguequelaestructuratrabajeacompresión,evitandolafisuraciónproducidaporlassolicitacionesdetracciónquepuedendarlugaralacorrosióndelasarmaduras,yendefinitiva,aldeteriorodelaestructura.

Palabras clave: Cocinas Universidad Laboral de Tarragona, Eduardo Torroja, Lámina plegada de hormigón armado, Postesado, Durabilidad.

ElPavellódecuinesdelaUniversitatLaboraldeTarragona,vaserconstruïten1956,dècadaenquèvansorgiraquestosinstruments educatius. L’interés d’aquesta obra resideix en la utilització de la làmina plegada de formigó armat empradacomacoberta,dissenyadaicalculadaperEduardoTorrojaMiret,undelsenginyersmésrellevantsdelsegleXX.L’estructurabuscaeldissenyd’unespaiarquitectònicalmateixtempsquedesitjaaportarunasensacióde lleugeresaenelcobriment.L’enginyertractadetrobaraquestasensació,eliminantqualsevolsuportoparticióenl’interiordelpavelló,donantllocaungranespaidiàfan.Tambébuscantlasecciómínimaenleslàminesquecobreixenl’espai.Peraaixò,seserveixdelatècnicadelposttesat,queintrodueixtensionsdecompressióenl’estructura,prèviesalaseuaposadaenservici,quelipermetencorregirlesposteriorstensionsideformacionsoriginadesperlescàrreguesgravitatòriesdepespropiisobrecàrregademanteniment.Ambaquestaobra, esposademanifest no sols l’interés espacial i arquitectònic de la proposta, sinóque tambéposademanifestelsavantatgesqueaportalaformaenelcomportamentestructuralaixícomelsbeneficisdelatècnicadelposttesatenladurabilitatdelformigó,perquèaconsegueixquel’estructuratreballeacompressió,evitantlafisuracióproduïdaperlessolicitacionsdetraccióquepodendonarllocalacorrosiódelesarmadures,iendefinitiva,aldeterioramentdel’estructura.

Paraules clau: Cuines de la Universitat Laboral de Tarragona, Eduardo Torroja, Làmina plegada de formigó armat, Posttesat, Durabilitat.

KitchenPavilionoftheLabourUniversityofTarragona,builtin1956,decadeinwhichtheseeducationaltoolsemerged.Theinterestofthisworkliesintheuseofreinforcedconcretefoldedplateusedasroof,designedandcalculatedbyEduardoTorroja,oneofthemostimportantengineersofthetwentiethcentury.Thestructureseekstodesignanarchitecturalspaceatthesametimeitwantstobringasenseoflightnessinthecovering.Theengineertriestofindthissensation,eliminatinganycolumnorpartitioninsidethehall,leadingtoalargeopenspace.Healsowantstogettheminimumthicknessinplatesthatcoverthespace.Todothis,heusesthetechniqueofprestressingsteel,whichintroducescompressivestressesinthestructurebeforeitisused,whichallowsittocorrectsubsequentstressesandstrainscausedbythegravitationaldeadloadsanduseloads.Withthistechique,itbecomesclearnotonlythespatialandarchitecturalinterestoftheproject,butalsoshedslightontheadvantagesoftheforminthestructuralbehaviorandthebenefitsofthetechniqueofprestressingonconcretedurability,asitmakesthestructureworksincompression,preventingcrackingcausedbytensilestressesthatcanleadtocorrosionofthesteelreinforcements,andultimatelythedeteriorationofthestructure.

Key words: Labour University of Tarragona’s Kitchen, Eduardo Torroja, Reinforce concrete folded plate, Prestressing steel, Durability.

Análisis estructural de la Cubierta de Cocinas de la Universidad Laboral de Tarragona


1.3

1.2. OBJETIVOS Y METODOLOGÍA

ElPabellónde cocinasde laUniversidad LaboraldeTarragonaesunade lasnumerosasobrasquediseñóy calculóelprestigioso ingenieroEduardoTorrojaMiret.Porotraparte, se tratadeunaobraescasamenteconocidaypublicadaenelmundo de la arquitectura e ingeniería, siendo interesante no sólo por el espacio que crea sino también por la tipologíaestructuralutilizada,unaláminaplegadadehormigón,yporlatécnicaconstructivaempleada,elpostesado.

Elobjetivodeestetrabajoserádoble.Porunlado,setratarádeponerenvalorlainfluenciadelaformadelaestructuraenelcomportamientodelamismaasícomolosespaciosarquitectónicosqueresultandedichaforma.

Paraello,serealizaráunbreveestudiodelaevolucióndelastipologíasestructurales,araízdelaintroduccióndelhormigónarmadoenelmundodelaconstrucción,paraacontinuaciónanalizarbrevementeelcomportamientodichastipologíaspormediodeconocidasobrasdeEduardoTorroja.Indagandoprimeroenlametodologíaypensamientodeesteingenieroacercade las estructuras. Posteriormente, se realizará unmayor estudio de las láminas plegadas de hormigón, atendiendo a sugeometríayusoenelproyectoestructuralyarquitectónico,asícomoalahistoriadeutilizacióndelasmismas.

Porotro lado, seanalizaráenexhaustivamente laestructuradelPabellóndecocinasde laUniversidadLaboral, con laintencióndeponerenvalortantoestaobradesconocida,comolatipologíaestructuralytécnicaconstructivasadoptadas;demodoqueseestudiaráendetallelasoluciónempleadayelprocesoconstructivoseguidoparalaejecucióndelaestructura.

Paraelloseproponelasiguientemetodología.ApartirdelainformaciónrecogidaenlosplanosdepositadosenelCentrodeEstudiosHistóricosdeObrasPúblicasyUrbanismodeledificioreal,seefectuaráunmodeloestructuraldelmismo,conla ayuda del programa informático y de cálculo Architrave. A estemodelo, se le aplicarán unas cargas obtenidas de unainterpretacióndelassupuestascargasalasquepuedeestarsometidalaestructurareal,incluyendoelefectodelpostesadoendichamodelización.Porúltimo,seextraeránunaseriedeconclusiones,apartirdelosresultadosobtenidosenelprogramadecálculo,tratandodehallaralgunaconclusiónquepuedaextrapolarseaotrosedificiosdesimilarescaracterísticas,conlamismatipologíaestructuralylamismatécnicaconstructiva.



2. Eduardo Torroja Miret



2.2

Enprimerlugar,antesderealizarcualquieranálisisestructuralsobreobraalguna,convieneconocerlavidaypensamientodeesteprestigiosoingeniero,quelellevaronahacergrandesaportacionesalmundodelaIngenieríaylaArquitectura.Alolargodetodasutrayectoriaprofesionalypersonaltrabajódemaneratenazyambiciosa,motivadoporlacuriosidadytratandode llevaraEspañaa lavanguardiade laconstruccióneuropea.Hoydía, sepodríadecirqueesunode los ingenierosmásrelevantesdelsigloXX,cuyonombreypublicacionesllegaronatraspasarlasfronterasnacionales.

2.1. BREVE BIOGRAFÍA

EduardoTorrojaMiretnaceen1899enelsenodeunafamiliacatalanaqueresidíaenMadrid.Supadre,EduardoTorrojaCaballé,fueprofesordelaFacultaddeMatemáticasdelaUniversidaddeMadrid;eramatemáticoyarquitectoloquesindudainfluyóenquesuhijosedecantaraporelmundodelaconstrucciónylosnúmeros.

En1917,ingresóenlaEscueladeCaminosdeMadrid,graduándose6añosdespués.Suhabilidadparalasestructurashizoqueesemismoaño,en1923,comenzaseatrabajarenHidrocivilparaEugenioRibera,elquehabíasidosuprofesordepuentesdefábrica.

En1927,con28años,dejaHidrocivilparaabrirsupropiaoficinadeproyectosdondedesarrollaunagranintensidaddetrabajorelacionadaconelproyectodeestructurasdeedificación,colaborandocondiversosarquitectos.En1934,fundaconotrosingenieroselInstitutoTécnicodelaConstrucciónyelCemento,resultadodesudeseodeinvestigación,experimentaciónybúsquedadedesarrollocientíficoytécnicodelosmaterialesdeconstrucción,enespecial,delhormigón.Asumuerte,estecentropasaallamarseInstitutoEduardoTorroja.

LasobrasdeedificacióncentraronsuactividadhastaelcomienzodelaGuerraCivilespañolaen1936,cuandosemarchaconsufamiliaaFuenterrabía(Guipúzcoa,PaísVasco),dondeviviódosaños.Apartirde1939,sededicóalproyectodeobraspública,desempeñandounatarearelevanteenlareconstruccióndelpaísdesdelajefaturadePuentesdelMinisterio.

Ademásdesucontribuciónmedianteobraspúblicas,contribuyódemaneranotableysimbólicaenlaEscueladeCaminosdeMadrid,dondeejercióuna labordocentedesde1939. Impartíaclasesdediversasmaterias:Elasticidad,ResistenciadeMateriales,Estructuras,Fundamentosdelcálculo,EjecucióndeobrasdehormigónarmadoypretensadoyTipologíaestructural.Estaúltimaasignaturafuecreadaporelmismo.

Apartirde1945,alfinalizarlaSegundaGuerraMundial,redujosudedicaciónalproyectodeestructurasparadedicarsefundamentalmentealalabortécnicaydeinvestigación.Almismotiempo,tratódeunificarlanormativaeuropeadelhormigón,incorporandoideaspropiassobreelcomportamientoylaseguridaddelasestructuras.

En1961,alos61años,lamuertelesorprendeinesperadamentemientrastrabajabaensudespachoenMadrid.

fig.2.1. eduardotorrojamiret(1899-1961)



2.3

2.2. PENSAMIENTO

LaformadepensardeEduardoTorrojaesprobablementeloquemáslecaracterizóyloquelellevóaserunodelosmásprestigiososingenierosdelsigloXX,cuyosméritossiguenvivoshoydía.

Apesardetratarsedeuningeniero,siempreestuvomuyligadoalaArquitectura,y defendía la necesidad de la cooperación de las dos disciplinas en elmundo de laconstrucción.AutorescomoMarioG.Salvadori,respondiendoalapregunta“¿De dónde proviene la fama de Torroja?”sostiene:“Su fama es debida al papel que desempeñó durante los últimos 30 años de su vida, tendiendo un puente sobre la brecha que siempre ha existido entre la ingeniería civil y la arquitectura”.Noobstante,estaformadeconcebirlasdosdisciplinaspuedeversereflejadodeformaclaraenlaspropiaspalabrasdeTorroja:“Si la columna es Arquitectura pura, el arco es Ingeniería; o mejor dicho, si la columna es arte, el arco es técnica, sin que esto quiera decir, ni que a la columna le falte técnica, ni que el arco sea incapaz de vivísima expresión estética”. (fig.2.2.)

Es,porello,necesarioahondarencómopensabahaciaeldiseño,lasestructurasylosmaterialesparaentenderenprofundidadlahazañadesusobras.Ecodesupensamientohacialasestructuras,essupublicaciónRazón y Ser de los tipos estructurales,en1957,traducidaenmultituddeidiomasydifundidaportodoelmundo.

Enprimerlugar,puededecirsequeenEduardoTorrojasedistinguendosintenciones.Porunlado,seencuentralaexigenciatécnica, la funciónestructural del proyectoquemaneja, a laqueasociauna forma,unmaterial ydimensiones yque, endefinitiva,tieneunaformadetrabajo,desdeelpuntodevistatécnicoyeconómico,concreta.Porotrolado,seencuentralaexigenciaartística,laqueatravésdelmaterialconsupersonalidadyformaconcretas,originaefectosexpresivosyestéticosenlosespectadores.

ElaspectonovedosoenTorrojaesprecisamenteeste,queapesardeseruningenieroconenormeprestigiocientíficoytécnico,defendiesequevalorestansubjetivos,yavecesenfrentadosalarazónyalatécnica,comolainspiración,lasensibilidadolaimaginación,fueranesencialesenelprocesodecreacióndelasformasestructurales.Deestaactitud,puedeversereflejadalaimportanciaqueledabaalasformas,asícomoelefectoqueproducíanenlaspersonasquelasobservabanovivían.

Alahoradeabordarlosproyectos,paraTorrojaexistíanunaseriedeecuacionesydeincógnitas.EstassepuedenconsiderarlosprincipiosqueutilizaTorrojaparaproyectarytomar lamejorde lasdecisiones.Segúnél,esposibleorganizarlasvariablesqueinfluyeneneldesarrollodeunproyecto:(fig.2.3.)

ECUACIONES INCÓGNITAS

-Funcionalidadutilitaria -Material-Estatismo -Tipoestructural-Cualidadesestéticas -Formaydimensionesresistentes-Condicioneseconómicas -Procesodeejecución

Para alcanzar el efectoestéticoenundiseño, segúnél, eraprecisodisponer primero de conocimientos técnicos y principios básicos deconstrucción y tipos estructurales, para comprender la finalidad y elmecanismodelafunciónresistente.

fig.2.3. variablesdeunaestructura

fig. 2.2. alegoria de lacolaboracion entre arquitectose ingenieros en la creacionarquitectónica(Lecorbusier)



2.4

Noobstante,juntoalatécnica,sosteníaquetambiéneradesumaimportanciauna serena y aguda sensibilidad artística,paralograrundiseñobello.También,considerabaqueloscálculosnoeranmásqueunaherramientaparacomprobarquelaformaresistenteproyectadaeraadecuadayquecoincidíaconloquelaintuiciónledecía.Sinembargo,conscientedecometererrores,solíacompletarsutrabajotécnicoconensayosexperimentalessobremodelosaescalareducida.

Torrojaconsiderabaqueeranecesario“fundir el fenómeno tensional con el efecto estético”,pueslabellezadeunaobrasealcanzabaconla“veracidad estructural”,esdecirelmenornúmerodeelementos,deformaquetodossonesencialesynoexistenadademás,puedeapreciarsecomofuncionalaestructura.

Almismotiempoquedeterminabalasformasdeloselementosqueparticipabanenlafunciónresistentedelproyecto,eligeelmaterialylasdimensiones.Estesegundoaspectodelingeniero,elfuncionamientoylarespuestadelasformasproyectadas,esotradesusgrandescaracterísticas.Yesqueélconsiderabaquecadamaterialdebíacrearsuspropiasformasresistentesyconstructivasydesarrollartécnicasquepermitenaprovecharsusventajasysalvarsuslimitaciones.

Apesardequerealizóalgunasestructurasmixtasyotrasenacero,fueelhormigón,tantoarmadocomopretensado,enelquecentrósuinterésysulabordeinvestigación,docenteyprofesional.Delhormigónarmadodecíaqueeraelmaterialmástécnicodetodosyelúnicoqueverdaderamentepuededefinirsecomoadecuo-resistente,pueselhormigónsedosificaylasbarrasdeaceroensuinterior,seorientanyrefuerzanenfuncióndelasexigenciasdecadapunto.Porotraparte,delhormigónpretensadocomentaba“es a la vez, el más fino y más complicado invento de nuestros días”.

Esta forma de pensar sobre el material, junto con las posibilidades de resistencia que ofrece tanto armado comopretensado,hacíandesusobras,estructurasvivas.Según,MiguelSosa“No las diseña para que soporten de manera pasiva, inerte, las acciones gravitatorias, sino que maneja su geometría y provoca, de forma activa, fuerzas o deformaciones para que los materiales soporten las tensiones adecuadas a su comportamiento resistente”. (fig.2.4.)

LamanipulaciónqueefectúaTorrojaenmultituddesusobrassobreelcomportamientoestructural,yqueseexplicadeformadetalladaenelapartado4delpresentetrabajo(Armado y técnica constructiva),consistíaensuperponeralasaccionesexteriores,esfuerzosadicionales logradosmediantecables,tensoresoarmadurasactivasque introducíandichosesfuerzosen laspiezasantesdeque laestructuraentraseenservicio.Esto lepermitíaobtenerunmaterialquetrabajade la formaadecuada,alavezdepodríalograrestructurasmásesbeltas,reduciendoelcantoyaumentandolasensacióndeligerezaeingravidezdelasmismas.

fig.2.4. evolucióndelaestructuraenelacueductodetempul,1927.



2.5

2.3. TRAYECTORIA PROFESIONAL

Torroja llevóacabomultituddeobrasdetodotipo:cimentaciones,puentes,depósitos,espaciosdeportivosydecultoreligioso.Sibienesciertoquetodasellastienensuinterés,elpresentetrabajotieneporintencióndestacarlaCubiertadeCocinasdelaUniversidadLaboraldeTarragona,unaobraprácticamentedesconocidaypocopublicadacuyointerésconsisteenquepresentaunaláminaplegadadehormigónensucubierta.

2.3.1 OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL

Noobstante,aquíserealizaunpequeñorecorridovisualdelaobradelingenieroenelcampodelaobracivil.(fig.2.5.)

2.3.2. GEOMETRÍA Y COMPORTAMIENTO

Comoyasehacomentadopreviamente,forma,materialycomportamientoestructuralestánínfimamenterelacionadosenlaobradeEduardoTorroja.Enesteapartadosepretendeexplicarlainnovaciónquesupusoelhormigónarmadoenedificaciónyenelcomportamientoestructural,aplicandoestematerialalasformasclásicas.Esteanálisisserealizaráprimerodesdeunpuntodevistageneraldeltipoestructural,paraenelsiguienteapartadoanalizarobrasdeesteingenieroenlasquesereflejalarelaciónforma,materialycomportamientoestructural.

Láminas plegadas – Superficies planas, sin curvatura *

Lasláminasplanas,comosideunalosaplanaydelgadasetratase,notienenresistenciaaflexión.Noobstante,sisedoblan,laaristaadquiereunarigidezenormeacompresión,siendolascarasqueintersecandandolugaraesaaristalosqueimpidenqueestapandee.Elcomportamientolongitudinaldeestas,escomoeldeunavigaapoyadaenlosextremos,mientrasquetransversalmente,conmenorrigidez,funcionacomounavigacontinuaapoyadaenlospliegues.Porotraparte,conelplegadoseconsiguenmultituddeformasprismáticas.(fig.2.6.)

*Estetipoestructuralsedesarrollaenprofundidadenelcapítulo3(Láminasplegadasdehormigón).**Esteejemplosedesarrollaenprofundidadenelcapítulo4(CubiertadecocinasdelaUniversidadLaboraldeTarragona).

a. viaductoquinceojos,1933

e. tribunadelescorts,1943

fig2.5. obracivildeeduardotorroja

b. viaductodealloz,1939

f. viaductodemartíngil,1942 g. presadecanelles

d. puentedelpedrido,1940c. puentedetordera,1939



2.6

Láminas cilíndricas – Superficies de curvatura simple

Si las láminas dehormigón armado son suficientemente largas, nonecesitandedisponer de apoyos continuos en lasdirectricesdearranque, sinoquepueden transmitir losempujesde la láminaa losapoyosextremos, los ladosdemenordimensión,estosuponeunimportantecambioenelcomportamientodeestetipodeformasrespectodelasclásicasbóvedasdecañónconstruidasconotrosmateriales,puesestas láminasdehormigónutilizansuresistenciaatracciónparaalcanzarsolucionesmásligerasydefenómenotensionalmáscomplejo.Laventajaquedadeterminadaenelsiguienteesquema:enelprimerdibujo,elelementosedobladebidoalafaltaderesistencia,mientrasqueenelsegundo,mantienesuformadebidoalospuntosdeapoyoyalaformacurvadaquehatomado.(fig.2.7.)

Endefinitiva,equivalenalfuncionamientolongitudinaldeunavigasometidaaflexiónsimple,contraccionesenlasfibraspróximasalarranqueycompresionesenlasfibrassuperiores.Sinembargo,altratarsedeseccionesabiertasydelgadasynomacizas,sondeformables.

Láminas sinclásticas – Superficies de curvatura doble del mismo signo

Setratadelaevolucióndelascúpulasclásicas,queeranunasucesióndearcosalrededordeunejequepasaporlaclavedetodosellos.Estaesunadelassolucionesmássencillasynaturalesparalograrlacubricióndeunáreasinsoportesintermedios,conelmínimomaterial.(fig.2.9.)

a. Capilladelaascensión,1952 b. IglesiaSanNiccolás,1961 c. universidadlaboral,1956**

a. Cubiertadelpatiodelaescuelaelementaldeltrabajo

b. CubiertadelaIglesiadeVillaverde,1935

d. CubiertadelFrontóndeAñorga,1950

c. CubiertaNavedeensayos,1948

fig2.8. obrasconláminascilindricas

fig2.6. obrasconláminasplegadas

fig2.7. esquemadefuncionamientodelasláminascilindricas



2.7

Tradicionalmente,seconstruíanconmaterialesnoresistentesatracción,queprecisabandemurosensuperímetrodeapoyoconlosparamentosverticalesobienunanilloozunchofuertementeresistentesatracciónpueslosempujestiendenaabrirlasmismasenlabase.Porestarazón,lascúpulasdehormigónarmadoconsiguenmuchasestructurasindeformablesyautoportantes,presentansoloesfuerzosdemembranas,puespuedenresistirtracciones.

Láminas anticlásticas – Superficies de curvatura doble de distinto signo

Estaformanotienesucorrespondenciaonoevolucionadeunaformaclásica,pueseselhormigónarmadoelquepermiteestasnuevasformas.Suparticularidadesquelasláminassoncóncavasyconvexasalmismotiempo,cuyaindeformabilidadsebasaenquecadapuntopertenecealavezadosarcostransversales,dediferentecurvatura,asumiendounocompresionesyotrotracciones.Elresultadoesunasuperficieindeformable.(fig.2.11.-fig.2.12.)

a. teatrodecaceres,1934

a.hipódromodelazarzuela,1935

b. mercadodealgeciras,1933 d. iglesiadesanctispirit,1953

c. clubtachiracaracas,1957

c. iglesiadepontdesuert,1952

b. cubahiperbólicadefedala,1956

fig2.10. obrasconláminassinclásticas

fig2.13. obrasconláminasanticlásticas

fig2.9. comportamientodelascúpulas

fig2.11. comportamientoanticlásticas fig2.12. geometrialáminasanticlásticas



2.8

MercadodeAlgeciras

Arquitecto:ManuelSánchezArcasIngeniero:EduardoTorrojaEmplazamiento:Algeciras(Cádiz)Año:1933Función:EdificiocomercialTipo estructural:Cúpuladerevolución–9~50cmdeespesor

La cubiertadelMercadodeAlgeciras fue récorddedimensionesen suépoca, comopuedeapreciarseenel siguienteesquemacomparativo.(fig.2.15.)

Proyecto

Elproyectoconsistíaenlacubricióndeunmercado,deunos47 metros de diámetro, tratando de lograr un gran espaciodiáfano,ausentedesoportesinteriores,quepermitiesenlalibrecolocacióndelascasetasdeventa.

Estructura

El Mercado, con diseño de planta octagonal, se cubremedianteuncasqueteesféricode47,62metrosdeluz,resueltoscon espesor de 9 cm, creciendo hasta los 50 cm sobre los 8soportes que lo sostienen. Dicho casquete o cubierta laminarestárematadoensuperímetro,entrelossoportesaislados,porláminas cilíndricas de eje horizontal, que avanzan en voladizodando lugar a marquesinas en los accesos al mercado. Estasproporcionanrigidezalosbordesdelcasqueteesférico(fig.2.17.)

Finalmente la cubierta se completa con una claraboyaoctogonal de 10 metros de dimensión diagonal, formandoun lucernario de vidrio que permite la entrada de luz naturalcenitalmente.(fig.2.16.)

fig.2.14. emplazamientodelmercado

fig.2.15. cúpulascontemporáneas

fig.2.17.planta,alzadoysección

fig.2.16. interior.iluminacióndelmercado



2.9

Comportamiento estructural: problemas y soluciones

El casqueteesféricoque cubreel espacioestá sometidoa compresión, funciona comounamembrana,por loquenohaypeligrodequeestasefisure.Laclaveparaqueestonosuceda,consisteencoartarlosdesplazamientoshorizontalesenlosapoyosde la lámina.El impedimentodedesplazamientohorizontalenestospuntos,generaunosesfuerzosdeflexióninasumiblesenlacoronacióndelospilares.Además,enlosapoyosyproximidades,dondeelespesordelaláminaalcanzalos50cm,seconcentranlosmayoresesfuerzos.

LasoluciónqueaportaTorroja,consisteenelatadodelascabezasdelossoportesmedianteuntirantequecompenselacomponentehorizontaldelempujedelalámina,esdecirunanilloqueevitequeelperímetrose“abra”.Conestasolución,elingenierogeneróunsistemadefuerzashorizontalesenlosapoyosdelaláminaconsiguiendoquelascabezasdelossoportesnosedesplazaran.(fig.2.18.)

ElprocesodeejecuciónquepermitiódichasoluciónfueunPostesadodedichoanillo.Unavezhuboendurecidoelhormigónde la lámina, se fuedando tensióna los tensores (anillo)ubicadosentre lascabezasde los soportes;posteriormente, fuehormigonadoparagarantizarsudurabilidadycomportamiento.(fig.2.20.)

Loquesucedíaeraque,alirdandotensiónalostensores,debidoalsistemadefuerzasqueseintroducía,laláminasefuedespegandodelacimbra,almismotiempoque,pocoapoco,ibaentrandoencargabajolaaccióndesupesopropio.

Deestaformaseconsiguequeencadaapoyoseequilibrelacomponentehorizontaldelempujedelalámina,manteniendoeldesplazamientodelacabezadelpilar,cuyaseccióneramayorenelsentidoperimetralqueenelradial.(fig.2.19)

Porúltimo,cabeindicarquelasbóvedascilíndricastambiénincluyenunaseriederadios,dispuestosdesdeelcentro,querigidizancadatramoomarquesina.(fig.2.20)

fig.2.20. anillodeatado,antesydespuésdehormigonar

fig.2.18. esquemaestructural fig.2.19. soporte



2.10

FrontóndeRecoletos

Arquitecto:SecundinoZuazoIngeniero:EduardoTorrojaEmplazamiento:MadridAño:1935Función:EdificiodeportivoTipo estructural:Láminacilíndricadehormigón–8~14cmdeespesor

En concreto ésta, se trata de la construcción demayor de láminas cilíndricas de su época, como puede verse en lacomparativasiguiente.(fig.2.22)

Porotraparte,cabedestacarqueTorrojarealizóunmodeloaescaladelproyecto,simulandolascargassobreelmismoylascondicionesdeapoyodelproyectoreal.Esteprocesoserealizóatravésdegatoshidráulicos,bielasyotrosinstrumentos;losresultadosfueronmedidospormediodeagujasyplomadas.(fig.2.23.)

Elproyecto,sufriógrandesdeteriorosdurantelaGuerraCivil.Torroja,elaboróunproyectopararepararlo,medianteunosnerviosqueactuabancomorefuerzosenlasláminas.Noobstante,cuandoseestabancolocandolascimbras,lacubiertasedesplomódeformairreversible.(fig.2.24.-fig.2.25.)

fig.2.21. interiorfrontónderecoletos

fig.2.22. láminascontemporáneas fig.2.23. modelodeensayo

fig.2.25. desplomedelacúpulafig.2.24. refuerzosproyectados



2.11

Proyecto

Elproyectoconsistíaenunespaciodiáfanoycerradodestinadoal juegodelapelotavasca,porloquepresentabaunasexigenciasfuncionalesmuyestrictas,comoporejemplo:lasproporcionesenplanta,desigualesparapermitirelespaciodejuegoylasgradas,lanecesidadderesistenciadelmurofrontal,pueslapelotapuede llegar a alcanzar los 200 km/h, la iluminación natural, altura de gáliboelevada…

El frontóndeRecoletosseresolvióconunasdimensionesenplantade55x

32,5metros,incluyendoungraderíode3nivelesparalavisualizacióndeljuego,resueltoenunaaltura libremáximadelordende los25metros.La iluminaciónnatural se consigue a través de huecos realizados en las láminas de cubierta.(fig.2.26.)

Estructura

La cubierta que envuelve todo ese gran espacio diáfano, tanto el deespectadores comoel destinado al juego, se solventa pormedio de una ligeraláminadeseccióntubular,dedirectrizdisimétrica,compuestapordosseccionesdesectorescircularesde12,20y6,40metrosderadiorespectivamente,yencuyageneratrizdeintersección, seformabaunavigaconperfilenformadegaviota.(fig.2.28.)

Porotraparte, laestructuradelanfiteatroestáformadaporménsulasmontadastransversalmentepordosvigasde33metrosparalelasalafachada,unaenlamismafachadaylaotraretiradaa4,50metros.Deestasménsulascuelganlospalcos.Elconjuntoseapoyasolamenteenlosmurosdeescalera,sinapoyosintermedios.

La iluminación natural se logra a través de dos lucernarios longitudinales, abiertos uno en cada sección circular ymaterializados con un entramado de triángulos equiláteros de 1,40metros de lado, formando una celosía de hormigónarmado.(fig.2.27.)

fig.2.26. plantaysección

fig.2.29. evolucióndelapropuesta

fig.2.28. lóbuloscircularesdecubiertafig.2.27. interior



2.12


Encuantoalarespuestaestructural,lacubiertasecomportacomounavigarecta,conlasecciónquedefineladirectrizdelalámina.Estastienenunaluzde55metrosyapoyanenlosmurosparalelosalcierredelfrontón,apenastransmitiendoesfuerzosalosmuroslaterales,paralelosaladirectrizdelasláminascilíndricasdehormigón.

Lasgeneratricesdebordeestánsujetasalmuroensupuntomedio;parapermitir losdesplazamientoshorizontalesdelacubiertaporefectostérmicos,enelrestodelalongituddeapoyodelasgeneratricesdeborde,lasláminasseencuentranarticuladassobrepequeñasbielasquepermitenlosdesplazamientoshorizontalesdelasmismas.(fig.2.30.)

La innovación estructural reside, además del uso de las láminascilíndricas,enlaausenciadelavigadedescargaenlainterseccióndelos dos lóbulos cilíndricos. El perfil en gaviota exigió 2introducir uncordónotirantelongitudinalembebidoenelhormigón,formadopor16cuadradosde50mm,calculadosparanosuperaruna tensióndetrabajode9kg/mm2.(fig.2.32.)

fig.31. construccióndeloslucernariosfig.2.30. murosdeapoyo

fig.2.32. perfilengaviota



2.13

HipódromodelaZarzuela

Arquitectos:CarlosArnichesyMartínDomínguezIngeniero:EduardoTorrojaEmplazamiento:MadridAño:1935–Inauguraciónen1941Función:EdificiodeportivoTipo estructural: hiperboloide deunahoja – 5 ~ 14 cmde

espesor.

ElproyectóllegóalaoficinatécnicadeTorrojatraselfalloasufavorenelconcursodeanteproyectosorganizadoparaconstruirel nuevo hipódromo, pues el anterior fue suprimido en unaintervenciónurbanísticaparalaampliacióndeMadrid.

Deesteproyecto,Torrojatambiénrealizóunmodeloaescalareal,conlaintencióndeestudiarelcomportamientodelvoladizo,aplicándolelacargaalaqueestaríasometidalaestructurareal,yhastamultiplicándolapor10.Elmodelonollegóacolapsarse,aunque finalmente se desmontó para recuperar la armadurautilizada.(fig.2.34.)

Proyecto

Elproyectodelhipódromodebíadedisponerdeunaseriedeespaciosconcretos:saladeapuestas,taquillas,graderío,accesoalapistaygalerías,entreotros.Altratarsedeunedificiosingular,sebuscóquelaestructurafueralomásestéticaposible.(fig.2.35.-fig.2.36.)

Estructura

Estructuralmente, las tribunas delHipódromo formanun sistema de pórticos separados entre sí 5 metros, yvinculados longitudinalmente por bóvedas de hormigónarmado de doble curvatura que albergan los espaciosinferiores como la sala de apuestas. Esta solución curva,permitíalograrampliosespaciosenlagaleríainferioryalavezcontribuíaaunaimagendeligereza.

fig.2.33 hipódromodelazarzuela

fig.2.34. modeloaescalarealdeunalámina

fig.2.35. secciónyarmado fig.2.36. procesoconstructivo



2.14

El graderío se sostiene, en su parteposterior,enelsoporteprincipalocentral,yensuparte inferior,enelsoportedemayorrigidez. La estabilidad del conjunto estágarantizada por este soporte, que recibe lacarga principal del graderío y que presentaunasecciónmayorquelaprimerapropuestade la estructura. El resto de cargas estánbastante centradas sobre el pilar central,dandocomoresultadounaestructuraestableyairosa.(fig.2.37.-fig.2.38)

Sinembargo,loquerealmenteproduceefectodeingravidezenlaestructuraeslamarquesinalaminarsobrelasgradas,conunimponentevuelode12,80metrosy5cmdeespesor,llegandoaalcanzarlos14cmenotrospuntos.Ésta,estáformadaporhiperboloidesdeunahojadeejehorizontal.Enlaparteposteriorsehallaancladaauntirante,dispuestoencadapórtico,cada5metros,sobrelacubiertadelasaladeapuestas.Esteelemento,juntoconelpesodelapropiagaleríasuperior,permiteevitarelvuelcodelvoladizo.(fig.2.39.-fig.2.40)

fig.2.39. voladizosobreelgraderío fig.2.40. padock

fig.2.37. vigasriostras fig.2.38 soporte

fig.2.42. geometriayarmado

fig.2.41. armadodelaláminafig.2.43. comportamientoláminas



2.15


Laestructuraadoptada fueel resultadodelestudiodeunesquemaestructuralpreviamentepropuesto.Esteesquemaestructuralmostradoacontinuaciónteníaunaseriedelimitacionestrasanalizarseelcomportamientodelmismo.(fig.2.44.)

• ElsoporteHtrabajabaatracción,loquepermitíacompensarpartedelosesfuerzosquesuponíalacubierta,conelpesodelforjadoinferior,sobreelhall.

• Elsoporte I trabajabamuypoco,por loquepodría llegarasuprimirse, incrementando larigidezdelnudoE,enelsoportecentral.

• ElsoporteF,porsuubicación,asumíasinproblemasfuncionalesunincrementodesuanchura.• El soporte central, exigía cierta flexibilidad para resistir, sin grandes esfuerzos, las dilataciones térmicas y las

contraccionesporretracción.Lasoluciónpasaríaporarticularlabase.• Lagaleríade servicioG,obligabaa reducirel cuelguede lavigade lagradaA,demodoqueeranecesariacierta

estabilidadlateral.

Ademásseincorporaentrelospórticos,unavigariostraquepermitíareducirlaalturadelsoportecentral,deformaquerespondíamejoralalibredilataciónycontraccióndelconjunto,asícomoalempujedelasbóvedasextremas.

fig.2.44. primerapropuestadeestructura



2.16

IglesiadeSanNicolás

Arquitecto:GonzaloEchegarayIngenieros:JaimeNadalyEduardoTorrojaEmplazamiento:Gandía(Valencia)Año:1961Función:EdificioreligiosoTipo estructural:Láminasplegadas–9cmdeespesor

EslaúltimaconstruccióndeTorrojaantesdesumuerteesemismoaño. Se trata de un espacio de gran calidad arquitectónica, ya que,desdeelinterior,parecequetantolaestructuradelcerramientocomoladelacubierta,estánsuspendidasenelaire,ningunodeloslateralesllegahastaelsuelo.Estasensacióndeingravidezseveacentuadaporel ventanal horizontal corrido entre los extremos superiores de lasláminasplegadas,iluminandodeformanaturallanave.(fig.2.46.)

Proyecto

ElproyectoconsistíaenlaIglesiadeSanNicolás,trashabersidodestruidalaanteriorenlaGuerraCivil,siendosuubicaciónelextremodelpuertodelGraudeGandía.Comotodaslastipologíasreligiosas,debíadedisponerdeunaseriedeespacios,conunasdeterminadascaracterísticasfuncionales.Principalmenteestasconsistíanenunespaciocentral,dondeserealizaelcultoyquedisponedeunaalturalibreconsiderable,elaltar,lascapillas,demenoralturaquelanavecentral…

Estructura

Laiglesiapresentaunaplantaligeramentetrapezoidalde30x15metrosyunos13,5metrosdealturaenlanavecentral.Laestructuradelacubiertayloscerramientosdelamisma,estánconstituidospordosgrandesláminasplegadas,queapoyanenlosmuroshastialesdelafachadaprincipalyelaltar,esdecir,enlostesteros.(fig.2.47.-fig.2.48.)

Laresolucióndelarigidizacióndeesasvigasmuroquesonloscerramientos,seresuelvendeformadistintaencadaunadelasfachadasnorteysur.MientrasquelaláminaplegadadelafachadanorteesdesecciónZ,paragenerarlacubiertadelosclaustros;laláminadelafachadasuresdesecciónenLinvertida,quedandointerrumpidaalaalturade3metrosparaalbergarunascapillaslaterales.Ambasláminastrabajanindependientemente,puesnoexisteningunaconexiónencubierta.

fig.2.45. iglesiasannicolás

fig.2.46. interioryexteriordelaiglesiasannicolás



2.17


Sin embargo, analizando el comportamiento de la lámina sur en forma de L invertida (la fachada norte es similar encomportamientoysoluciónestructuralpropuesta)sepuedeapreciarquelaresultantedesupesopropio,nopasaporelcentrodelosesfuerzoscortantes,dandolugaraesfuerzosdetorsiónquelasecciónabiertaydelgadadelaláminanopuederesistir.

Paraeliminarlastorsionesenlasláminasplegadas,seintroducenunasfuerzasdecompresiónFmedianteunpretensadoalojadoenlascubiertadelascapillaslaterales,originandounosmomentostorsoresqueanulabanlosproducidosporsupesopropio(S3).(fig.2.49.)

La viga – Pared de la fachada sur, sometida entonces a dossistemas de fuerzas, F y P, experimentaba flexiones en los planosvertical y horizontal. Para absorber y resistir dichas flexiones, sedisponendedossistemasdepretensado(S1yS2)ysecolocanunosnerviosocostillasexteriores,quedandolaparedylacubiertalibresdetracciones.(fig.2.49.)

Endefinitiva, las fuerzasdedesviación introducidasa travésdelpretensado consiguen comprimir longitudinalmente las láminas,compensandolosesfuerzosdeflexiónycortantegeneradosporsuspesospropios.

Porúltimo,paraevitarfisurasporefectos térmicos,Torrojapermitióeldesplazamiento longitudinalde lasvigasparedsobreunodeloshastiales.

ComopuedeapreciarseatravésdelanálisisdeestasconocidasobrasdeTorroja,enocasiones,esdifícilsabersisetratadeunarquitectoapasionadoporlasestructurasouningenieroilusionadoporlacreatividadespacial.También,esmarcadoelcaráctervivodesusestructuras,asícomoesposibledistinguir laadecuacióndelmaterial ysuprocesodeejecuciónalfenómenotensional.Almismotiempoesobservableelmanejodelageometríaylasformasque,nosólogeneraespaciosdeelevadacalidadarquitectónica,sinorespondeacomportamientosestructuralesdeterminados.

fig.2.47. plantadedistribución fig.2.48. seccióntransversaldelaiglesia

fig.2.49. axonometría-esfuerzos



3. Láminas plegadas de hormigón



3.2

3.1. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

El arquitecto español Félix Candela, define las láminas plegadas como “el grupo de estructuras laminares que están sometidas a un régimen mixto de esfuerzos de membrana y flexión”.Porotraparte,otroarquitectoespañol, JoséRamónAzpiazu, dicedeellas “conviene que sean desarrollables y que tengan inercia variable, comportándose muy bien ante los efectos sísmicos y del viento”.Setrata,portanto,deuntipoestructuralquepermitesalvargrandeslucespeseasuescasoespesor.Suforma,graciasalasplegaduras,leproporcionaunagranrigideztransversal.

La arista que se crea en el pliegue adquiere una rigidez enorme a compresión, siendo los planos que la forman losqueimpidenqueestapandee.Elcomportamientolongitudinaldeestas,escomoeldeunavigaapoyadaenlosextremos,mientrasquetransversalmente,conmenorrigidez,funcionacomounavigacontinuaapoyadaenlospliegues.Elmecanismoresistentequegobiernaestasestructurasradicaenlaformacomosoluciónestructural,comosehacomentadopreviamenteenapartadosanteriores,reflejandolavirtuddeestasestructurasparasalvarunaslucesdedimensionesconsiderablescondelgadosespesores,enausenciadeapoyosintermedios.Puedeexplicarsemedianteelsiguienteesquema.(fig.3.1)

Cabe ladiferenciaciónde las láminasplegadasdehormigónde lascáscaras realizadasapartirdelmismomaterial, lasprimerastienencarácterplano,porloquenogozandelasventajasquepuedeaportarlacurvaturaenelcomportamientoestructuraldelaforma,asípues¡lascáscarasfuncionancomounamembrana,trabajandoúnicamenteacompresión,mientrasquelasláminasplegadasestánsometidasaunrégimenmixtodeesfuerzosdecompresiónyflexión,talycomosehaindicadoalprincipiodelcapítulo.Porlotanto,lasseccionessehandedimensionarpararesistirestetipodeesfuerzos.(fig.3.2.-fig.3.3)

fig.3.1.comportamientoestructural

fig.3.2.restaurantelosmanantiales,felixcandela,1957-cáscaras

fig.3.3.miamimarinestadium,hilariocandela,1963-láminasplegadas



3.3

3.2. GEOMETRÍAS Y EXPRESIVIDAD

Dentro de las plegaduras podemos realizar diversasclasificacionesatendiendoacaracterísticascomolageometría,labor estructural o espacialidad. Una primera clasificaciónpodríanser:lasplegadurasprismáticas,conplieguesparalelosentre sí o bien las plegaduras piramidales, en las que losplieguesconvergenenunpunto.(fig.3.4)

Otrasclasificaciones,atendiendoalarelaciónentrelaformaylageometríayelcomportamientoestructuralpodríaserlasiguiente:

Láminas plegadas de superficie: Dentro de este grupo de láminas utilizadas en una únicasuperficie,porlogeneraldecubrición,encontramos:

Formas afiladas o con conicidad:setratadelaformamássimpledeplegadura,destacanporlavariacióndelcanto,loquelashaceidóneasparaelementosenvoladizo.Losplieguessuelenserparalelosentresí.(fig.3.5)

Formas de pliegues contrapuestos:Surgecomoevolucióndeltipoanterior,engranmedida,apartirdelproblemadeldesagüedelacubierta.Enestecaso,losplieguesnosonparalelosentresí.(fig.3.6)

Láminas formando un sistema aporticado:lasláminasyanoconfiguranunasuperficiedecubriciónosoporte,sinoqueestaseextiendeenotradireccióndiferentealaprimera,esdecir,formandounpórtico.Estesistemaquetambiénseconocecomosistemadeplegadurasaporticadasysecaracterizaporlacontinuidaddelasplegadurasentrelacubriciónyelcerramiento,proporcionaalconjuntoestructuralgranrigidez.Elsistemadeplieguespuedeserdevariadacomplejidad.(fig.3.7-fig.3.8.)

fig.3.6.Universidadlaboraldetarragona,1956

fig.3.7.hamptoncoliseo,1968 fig.3.8.hamptoncoliseo,1968

fig.3.4.plegadurasprismáticasypiramidales

fig.3.5canodromodemadrid.españa



3.4

Láminas formando un sistema abovedado:estesistemaestáconfiguradoapartirdeplieguescóncavo-convexos,debasepoliédrica,desuperficiedesarrollable.

Láminas formando un sistema espacial: enestesistema,losplieguesestándistribuidosespacialmente.

Todasestasvariadasgeometrías,desdeelpuntodeestéticoyartístico,seutilizaroninternacionalmente,comosignosdemodernidadydistinciónpermitidosporeldesarrollodelhormigónarmado,resaltandolaparteestructuralenlapropuestaproyectual.Laláminaplegadaseimponeymarcalatransicióndelestatismoaldinamismopropiodeunaestéticaestructuralistaysincera.

Sinembargo,enmuchoscasos,setratabadelaspropiasempresasquesededicabanacomercializarmaterialesdestinadosaobrasdeingenieríayarquitecturalasqueemplearondiseñosdeestetipoensussedesmásrepresentativas,comopublicidad.

3.3. EL USO DE LAS LÁMINAS PLEGADAS

Aparición

Lautilizacióndeestetipodeelementosse iniciaenEuropaen losaños20;noobstante,suusonosecentraeneldeelementosdecubriciónsinodedepósitos,en losqueseutilizabanplacasplegadasenV.Posteriormente, suutilizaciónseextendióaRusia,empleándoseencubiertas,depósitosyotrasestructuras.(fig.3.13)

Enlosaños50,comenzóaserfrecuentesuusoenEstadosUnidos,aunqueseintrodujerandécadasantesendichopaís.Setratabadeobrasdepequeñaenvergadurayescasadimensióndecubrición.Sinduda,nosepuededejardecitaraunodelosmáximosrepresentantesdeltipoenesepaís,elingenieroMiloS.Ketchum,quienademásdeproyectarestructurasdeláminasplegadas,sededicóainvestigarsobreelcálculodelasmismas.(fig.3.14-fig.3.15.)

fig.3.12.sedeamericanconcreteinstitute,detroitfig.3.11.silodecarbon,torroja

fig.3.13.iglesiadeguadalupe

fig.3.9.sistemaabovedado fig.3.10.sistemaespacial



3.5

Lasprimerassolucionesde láminasplegadastienenuncomportamientosimilaralde las láminascurvadas,en lasquela intenciónpasaporaumentarelbrazomecánicode laestructura,esdecir, salvarunamayor luz sinaumentarmuchoelpeso.Peropocoapoco,comenzaronautilizarseconmayorfrecuencia,salvandolucesmayoresyconstituyendounrecursoexpresivo,másalládelasoluciónconstructivaquerepresentaba.Porotraparte,eranevidenteslasventajasquepresentabarespectoaotrosmaterialesdecubiertaencuantoaproteccióncontraincendiosserefería.

Apartirdeladécadadelos50,lasláminascomenzaronabeneficiarsedelastécnicasdelpretensadoypostensado.Estastécnicasquereducían lasdeformacionesde laspiezas,dieron lugaraunaumentode las lucesquepodíancubrirsecon lamismasecciónygeometría.

Losusosmásfrecuentesdeestetipodeestructurasfueronsiempreaquelloscaracterizadosporlanecesidaddeespaciosdiáfanos,dealturaconsiderableygrandesdimensionesacubrir,talescomonavesindustriales,polideportivos,hangares…Noobstante,enalgunasocasiones,lasláminasplegadasseutilizarontambiéncomosoportes.

Prefabricación

Laprefabricacióndeestetipodeestructurasresideenlatécnicadelpretensado,queseestudiarámásadelante,quehizoposibleelmontajedelasdistintasplacasqueconfiguranlasestructuras,cosidasposteriormentemediantecables,pueslasjuntasdehormigonadofuncionabancorrectamente.

Dichaprefabricaciónprovocóciertainfluenciaeneldiseñodelasláminas,dandolugaramúltiplesvariantesgeométricas.Lautilizacióndeun“módulo”favorecíadichaprefabricación,asícomoreducíacostesdeencofrados.Sinembargo,elmontajedepiezasprefabricadashacíaqueseperdieselaideadelmonolitismodeunalámina.

Caída en desuso

Apesardetratarsedeunrecursoparalasolucióndecubiertasdegrandurabilidad,pudiendoconseguirsetambiéngrandeslucesconhormigónarmado,líneasnítidasyestéticasderelevanteexpresividadparamuchosarquitectos,lasláminasplegadasdehormigóncayeronendesusoapartirde1970.

Elocasodeestetipodeestructuras,trasdosdécadasdetrabajoyexperimentación,tantosobresucálculocomosobresudiseño,sedebeaunapérdidadecompetitividadporelencarecimientodeloscostosdelaconstrucción.Porotraparte,estabarelacionadoconelsentimiento,porunapartede lacomunidaddearquitectose ingenieros,delciertoagotamientode lasposibilidadescreativasyexpresivasdeestetipodeestructuras.

fig.3.14.LosaplegadaH.W.MooreEquipmentCo,eeuu fig.3.15.cafeteriaconláminasplegadas



3.6

3.3.1. EJEMPLOS LÁMINAS PLEGADAS EN ESPAÑA

AcontinuaciónseaportanalgunosejemplosquetuvieronciertarepercusiónenelpanoramadelaconstruccióndeláminasplegadasdehormigónarmadoenEspaña,puessudiseñoestabaligadoalcomportamientoestructuraldelosproyectos.Sinembargo,deentretodoslosprofesionalesqueincorporaronestetipoestructural,cabedestacaraJoséRamónAzpiazu.JoséRamónAzpiazuesunodelosarquitectosespañolesmásreconocidosenlautilizacióndeestructurasplegadas,tantoelementodecubricióncomodesoporte.

Otrorepresentante,aunqueenmenormedidaesMiguelFisac,quesesirviódelcomportamientoestructuraldelasláminasplegadasparausarlascomomarquesinauotroselementossecundarios.Unadelaspreocupacionesdeestearquitectoeralaexpresiónestéticadesusproyectosydelassolucionesestructurales.

Las láminas como elemento secundario

MiguelFisac.LaboratoriosAlter,Madrid.1961

Se tratadeunedificio enel queMiguel Fisac emplea las láminas comounrecursocomplementario,comosideunelementoexpresivosetratara.Laláminaseconcibecomounelementodepequeñadimensiónquerecibealvisitanteycuyaconcepcióncambiaenfuncióndelailuminaciónquerecibe.(fig.3.16)

En dicho elemento, participan 8 pliegues triangulares continuos cubriendounvanodeunos5,20metros,apoyandoendosvigasyconunvueloporambosextremos,delanteroytrasero,de3metros.Elcantoseresuelveen60centímetros.

MiguelFisac.CentrodeinformaciónydocumentaciónCSIC,Madrid.1962

Alcontrarioqueeneledificioanterior,Fisaccolocaenestecasolapequeñalámina plegada transversalmente, apoyada en dos ménsulas de hormigónrectangulares,denuevopararesolverelaccesoaledificio.

Lasménsulas,conelmismoespesorquelalámina,de6centímetros,formanunconjuntodeextraordinariarigidez.Enesteproyecto,losdistintosplieguesenVnotienenlamismadimensión,nosonsimétricos,sinoquelaláminaplegadaasciendehaciasubordelibre,eneliniciodelacceso.(fig.3.17)

Las láminas como elemento soporte

JoséRamónAzpiazu.IglesiadeGuadalupe,Madrid.1962-63

En este proyecto religioso, elarquitecto decide apoyar la cubierta,resueltapormediodeunosparaboloideshiperbólicos, en una serie de diedros,unasformasplegadasqueformannichosenelinterior.Elresultadoesunconjuntode gran rigidez estructural e interesanteespacialmente.(fig.3.18)

fig.3.17.marquesinadeaccesoalcsic,1962

fig.3.16laboratoriosalter,1961

fig.3.18.iglesiadeguadalupe,1962



3.7

JoaquínVaqueroPalacios.CentralhidráulicadeProaza,Asturias.1964-65

Con la intencióndedarunaapariencia formal facetadayplegadaa la fachada, Valero Palacios se sirve, en principio, de láminas noestructurales,quefuncionancomopanelesdecerramiento.Lafunciónresistente queda a cargo de una estructura de pórticos rígidos dehormigónarmado.(fig.3.19.)

Noobstante,enunapartedelafachada,lasplacasderecubrimientoque siguen un patrón de pliegues contrapuestos, sirven también demurodecontencióndeparteenlapartedela laderadelamontaña,desarrollandoenestecaso,unafunciónestructural.

JoséRamónAzpiazu.InstitutodeenseñanzaSecundariaSorolla,Valencia.1969

En este proyecto se aprecia un alejamiento de las formastradicionalesatravésdelusodeláminasplegadascomoelementoestructuralenfachadaycomoelementodecubriciónenelaccesoyotrosespaciosprincipalesdelcentrodeenseñanza.

En concreto, la particularidad de las láminas empleadas eneledificio,esladisminucióndelaalturayformadelosplieguesdesdeunextremohastaotro,pudiendotenerunborderesueltopormedio de una línea recta, sin quiebros. Sin embargo, en elproyectoencontramosdostiposdesoluciones.

Enprimerlugar,resuelvelosporchesdelinstitutoasícomolosporchesdeentradaygarajeatravésdeunaformacombinadaconotradelmismotipoperodeformacontrapuesta.

Encambioparaelsalóndeactosyelgimnasio,lasláminassonligeramentemodificadasparacubrirunaluzde12metros.Enestecaso,elsistemasepodríadescribircomounpórticolaminarcontinuo,puesempleaunaláminacontinuaqueresuelvetechoypared,rigidizadapormediodemúltiplesplegamientosmenores.Elapoyoserealizasobreunmurociegodotadodeunelementodecobrequelesirvecomoarticulación.Paraasegurarlarigidezenelsentidotransversal,utilizaunosnervios,dispuestosenelexterior.(fig.3.22-fig.3.23.)

fig.3.19.fachadadecentralhidráulica,1964

fig.3.20.vistadelinstitutosorolla,1969

fig.3.21.plantasdedistribucióndelinstitutosorolla.láminascomosoporteycubierta



3.8

Comosepuedeapreciarenestaobrayenalgunasanteriores,AzpiazuesunodelosprincipalesejemplosdearquitectosqueutilizanlasestructurasplegadasenEspaña,realizandoobrasdeciertanotoriedadempleandodichorecurso.

Las láminas como elemento de cubrición

JoséRamónAzpiazu.CanódromodeMadrid,1962

Laestructurade tribunasdelCanódromodeMadridesprobablementede lasobrasmásespectaculares realizadasenEspañaconestesistema,puessalva18metrospormediodeunvoladizo,utilizandopórticoscolocadoscada8metros,pormediodeunaláminadeformascontrapuestasde6centímetrosdeespesor.

Enunprincipio,no sepretendió realizar la cubriciónabasedeunaláminaplegadasinoa travésdeunacubiertaen formadeparaboloideshiperbólicos. Este tipo de estructura permitía cierta economía deconstrucciónpuesseconseguíaelcomportamientocomomembrana,esdecir,elhormigónsolotrabajabaacompresión.

No obstante, a pesar de las ventajas de comportamiento de dichasolución,seprecisabadeunzunchoquepermitiesecorregirladeformaciónde lasesquinasde losparaboloides y conseguiruna cornisa recta. Estoampliabaelplazodeejecucióndelaestructuradeformaqueelarquitectoladesechó.

Azpiazuoptaentoncesporunaláminaplegadanodesarrollablecuyarigidezeindeformabilidadsedebenalacombinacióncontrapuesta de dos formas, que a su vez permite disminuir el canto conforme hacia el borde libre. En esta solución, laestructuratrabajaaflexión.

fig.3.22.interiordelinstitutosorolla fig.3.23.exteriordelinstitutosorolla

fig.3.24.canódromodemadrid,1962

fig.3.25.soportesyestructuradelasgradas



3.9

La estructura se apoya en una línea de soportes. Por otra parte,evitarelvuelcodelaestructuraenvoladizo,utilizaunaseriedetirantesancladosenlaparteposteriordelbordedelgraderío.

DelamismaformaqueocurríaenlaestructuradelInstituto,fueronnecesariosnerviostransversalesderigidizaciónenelextradós,asícomounplanoverticalenlauniónentreláminasdeconicidadopuestaubicadoenlalíneadesoportes.

3.4 Contexto actual

“Algún día en el futuro, el costo del acero estructural subirá por encima de lo previsible y alguien descubrirá la utilidad y belleza de las estructuras laminares”

DeestacitadeMiloS.Ketchumsereflejaquetodorecursoarquitectónicopuedevolverproyectarsepordiversasrazones.Yesquedesdeprincipiosdesiglopuedeapreciarseunrepunteenelusodeestetipoestructural;noobstante,elinterésparecehaberdeclinadohaciaunámbitomeramenteformal.Enlosejemplosmásrecientes,sehaperdidolarelaciónexistenteentrelaformayelcomportamientoestructuralquetantocaracterizóelusodeestetipodeestructurasentre1950y1970.

Algunosejemplosrecientesqueincorporanláminasplegadasdehormigónarmadodándolesunusoestructuralsonlosquesemencionanacontinuación.Porejemplo,laTerminalInternacionaldepasajerosdeYokohama,deFOAArchitects,enlasqueseutilizanvigasdehormigónarmadoqueposteriormenteserecubrenconunaschapasdeaceroparadarleuncaráctertecnológico.(fig.3.27.-fig3.28.)

Un ejemplo de lámina plegada como sistema aporticado es el Centro de entrenamiento deportivoMülimatt de LivioVacchinienlasquesesirvedelasláminasplegadaspararesolverlossoportesdelpabellónylacubiertadelmismo.Enestepuededestacarselaventajaquesuponelaprefabricaciónparalaejecucióndelaestructura.(fig.3.29.-fig3.32.)

fig.3.26.cubiertadelcanódromo

fig.3.27.interiorterminaldeyokohama fig.3.28.láminaplegadadelaterminaldeyokohama



3.10

Unúltimoejemplo es la IglesiadeSt JosefenNeub-WeckhovendelarquitectoSchallery los ingenierosS.PolonyyR.Kalmer.Estasepuededescribircomo“unaevolucióndelabóvedadeplegadura”.(fig.3.32-fig3.34.)

Talycomosehavistoenlosdosúltimoscapítulos,esestrechalarelaciónentreelmaterial,laformayelcomportamientoestructural,suponiendounarevoluciónlainvencióndelhormigónarmadoysuutilizaciónenlasformasclásicas.Entre1950y1970,eltipoestructuraldelasláminasplegadasdehormigónarmadovivieronsumayoresplendor,queaprincipiosdesigloXXparecerecuperarse.

EnelsiguientecapítuloseanalizaunaobradeEduardoTorroja,unode los ingenierosque, juntoalarquitectoAzpiazuutilizaronestetipoestructural.

fig.3.29.prefabricado

fig.3.32interior

fig.3.30.fachadaconláminascomosoporte

fig.3.33.interiordelaiglesia

fig.3.31.vistainteriordelcentro

fig.3.34.vistaexteriordelcentro



4. Cubierta de la cocina de la Universidad Laboral de Tarragona



4.2

4.1. LA UNIVERSIDAD LABORAL DE TARRAGONA

4.1.1. CONTEXTO Y ENTORNO

LaUniversidadesLaboralessurgenaprincipiosde1950enEspañadonde, tras laGuerraCivil, sedecidiócrearcentrosconla intencióndeelevarelnivelcultural,atravésdeunacuidadaformaciónprofesional,técnicayhumana,delasclasesmásdesfavorecidas. Por lo tanto, se tratabadeentidadeseducativas complejas formadasporun conjunto importantedeinstalaciones. Se diferencian así pues de las Escuelas de Artes y oficios o Escuelas profesionales, porque en esta nuevainstituciónsepretendíaimpartirunaformaciónuniversal,destacadaporunauniversalidaddeconocimientosyenlaquesecrearíanlosmejorestécnicos.

Transcurridos unos 28 años, el servicio de las Universidades Laborales, sus bienes, derechos y acciones quedabanintegradosenelInstitutoNacionaldeEnseñanzasIntegradas,paraunos5añosdespuésserentregadasalasAdministracionesAutonómicasaltiempoquesetransfirieonlascompetenciaseducativas,diluyéndoseasíunsistemadecoberturaeducativapara lascapassocialesmenosfavorecidas.Pero,ademásdesuaportacióna laeducación, lasUniversidadesLaboraleshandejadounahuellaarquitectónicaenlageografíaespañola.

LaUniversidadLaboraldeTarragonafueunadelasprimerasencrearse(1956),juntoconladeSevillayCórdoba,yunañodespuésdelacreacióndeladeGijón.Éstaseencuentaa7kilómetrosdeTarragona,situadaalolargoyanchodeunosampliosterrenosubicadosmuypróximosalpuertoyalacostamediterránea.(fig.4.1-4.2)

fig.4.1.situacióndelauniversidadlaboral

fig.4.2. entornouniversidadlaboral.año1956



4.3

4.1.2. EL PROYECTO ARQUITECTÓNICO

LaUniversidadLaboraldeTarragonafueencargadaadistintosprofesionalesdelmundodeldiseñoylaconstrucción,deformaquecadaunodeellosdesarrollounapartedelproyecto.Elcomplejoeducativosedividíaencuatrozonas:unazonadedormitoriosycomedor,otradeaulas,otradetalleresyporúltimoseencontrabalazonadeartesescénicasycapilla.Elproyectoesobradelosarquitectos:LuisPeralBuesa,(AulasyUrbanización),ManuelSierraNava(Talleres),AntonioPujolSevil(TeatroyCapilla)yAntoniodelaVegaMartínez,(Comedoresyresidencias).(fig.4.3.-4.4.)

Enparticular,eslacubricióndelpabellóndestinadoalascocinasloqueresultadeinterésdesdeelpuntodevistaestructuralperotambiéndeldiseño.FueunodelosprimerosedificiosdelaUniversidadquesellevaronacabo,en1956hastafinalizaren1959.Eneldiseñoycálculodelacubierta,particióelgrandiosoingenieroEduardoTorrojaMiretacompañándoletambiénenelcálculolosingenierosFlorencioDelPozoyAlfredoPáez.

Entretodaslasinstalaciones,existeunaampliaplaza,queformabapartedelasinstalaciones deportivas. Distintas dependencias se concentran en torno a dichaplaza:colegiosaesteyoeste,aambosladosdelaplazamencionada;aulasespecialesenelsurylazonadecocinasycomedorenlapartenorte,formadoporunconjuntodeedificioscaracterizadosporsusimetría.(fig.4.5.)

El pabellón de cocinas, de planta rectangular, se erige sobre una plataformaelevada. Los flancos delmismo, se resuelven pormedio de dosmuros de piedradoradatarraconense,extraídadelascanterasMèdol,delmismotipoqueemplearonlos fundadores romanosde laciudaddeTarragona.Porotraparte,elpatio inglés,detrás de la cocina, en la zona de almacén, proporcionaba luz y ventilación a lalavanderíadetipoindustrialyalostalleresdecosturaquehabíadebajo.Estepatiose conocía comopatiode servicio, y se hallaba cerradopor el antiguo edificio deresidenciadelservicio;lazonadelanteraseconocíacomopatiodeoficio.(fig.4.6.)

fig.4.3. emplazamientouniversidadlaboral fig.4.4. emplazamientocercanouniversidadlaboral

fig.4.5. pabellóndecocinas

fig.4.6.materialidad-murotesterodelpabellón fig.4.7.vistadelpatiodeservicio



4.4

La cubrición del espacio se resuelve por medio de una cubierta plana, plegada, constituida por una serie de placastriangulares,cuyainclinaciónencadasentidosevaalternando.Lacubiertaestáformadaporvariosmódulos,cadaunodeellosformadopor4faldones,queresultandeladistanciaentrepilares.Enlafachadapertenecientealpatiodeoficiosepuedenapreciar12elementos,mientrasqueenlafachadatrasera,ladelpatiodeservicio,solosemuestran11elementoscompletos,ydossemimódulosquefinalizanensuencuentroconelmuro.(fig.4.7.)

Losmódulos,cuyosplieguesestánformadospor4faldones,danlugaralaslimatesasylimahoyas,quepermitenresolverlanecesidadindispensablederecogidayevacuacióndeaguas.Enesteaspecto,esdondepuedeapreciarseeldiseñotantoestructuralcomoespacialdelproyecto:laslimatesassonhorizontales,peronoortogonalesalafachada;porelcontrario,laslimahoyastienenunadeterminadapendiente,loquefacilitalaevacuacióndeaguaspluvialesauncanalóndehormigón.Porotraparte,enelinterior,comoresultadodedichospliegues,seobtieneunespaciodecubriciónnoplana,donderesidesuriquezaespacial.(fig.4.8.-4.9.)

En la Universidad Laboral de Tarragona, también puededestacarse la innovación tecnológica empleada, en este casoconcreto,esposiblecitarlainnovaciónquesuponíanloshornosyfogonespresentadoscomoislasbajocubierta,dotadosdesupropiamarquesinaqueaspiraba loshumos,conduciéndolosaunacámarabajoelsuelo,quelosaspirabahastaunachimeneaexteriorquesealojabaenelpatiodeservicio.Deestamanera,seevitaqueningúnelementodeextraccióndehumosinterfieracon las formasde la láminaplegadadecubierta,protagonistadelespacio.(fig.4.10.)

En cuanto a los materiales no estructurales empleados,podemosdestacar losazulejos interiores,dispuestoscongranmaestríaylaspiezasmoldeadasdevidrioque,convenientementearmadas,cierrandeunaformalimpiayluminosalasfachadasdelpabellóndelascocinas.

En el siguiente conjunto de fotografías que presentan unclarocontraste,yenespecialenlafotografíanocturna,puedeapreciarseelefectobuscadoporTorroja,lograrunaimagendeligerezaenlosparamentosdefachadabajolasformasdelgadasypuntiadasqueconfiguaranlacubierta.(fig.4.11.-4.12.)

fig.4.10.sistemadeevacuacióndehumos

fig.4.9.interiordelpabellóndecocinas(2)fig.4.8.interiordelpabellóndecocinas



4.5

Acontinuación,semuestranfotografíasenlasquequedanreflejadoslosusosymaterialesdelpabellón.Enlasplantas,puedeapreciarseelaccesoalmismodesdeelpatiodeservicioyelpatiodeoficio,asícomoladistribucióninteriordellavaderomecánicoenplanta inferior y la cocinaenplata superior. Por suparte, en las secciones sepuedeapreciarel patio inglésexcavadofrentealasfachadasdeledificioconlaintencióndeproporcionariluminaciónnaturalyventilaciónalaplantaqueservíadelavadero.Enlosalzadospuedeversereflejadoelusodelapiedra,tambiénempleadaenlostesterosdelpabellón.

fig.4.13.plantasdedistribución

fig.4.12. fachadapatiodeoficio-vistanocturnafig.4.11.fachadapatiodeoficio-vistadiurna

Trabajo Final de Grado: Cristina Baldanta Callejo

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