Doctor Arquitecto

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domingo, 5 de noviembre de 2017

La Giralda y el Viento




Este post es el tercero de la serie dedicada a analizar la estructura y la geometría de La Giralda. En los dos post anteriores, analizamos la geometría, la historia y la estructura de la torre a Peso Propio. En el primer post estudiamos la geometría inicial de la torre almohade diseñada por Ben Basso. Se trata de una torre en doble tubo, construidos con muros de ladrillo de 2,20 metros de espesor unidos por un sistema de rampas que subían mientras se construía el alminar. Es básicamente el tipo del Faro de Alejandría que fue el origen de las torres del norte de Africa. Su altura era de 60 metros y su esbeltez media 4,5. El Remonte renacentista de Hernan Ruiz eleva la torre hasta los 85 metros, con tres cuerpos, que se adaptan a la torre antigua como una funda. La esbeltez media pasa a 6. Vimos que la síntesis geométrica y estructural es perfecta y que la elevación aumenta el peso total de la torre en un 20% aproximadamente






Resumen de los dos Post anteriores



La Giralda ante el Viento
Para analizar la torre ante la carga de viento he usado el mismo modelo que en el post de peso propio., la carga de viento que he usado es uniforme y estática, de 1kN/m2. Recuerdo las mismas salvedades que hice entonces:
Para viento y peso propio no es necesario un análisis MEF, salvo para los periodos de vibración y la deformada a viento. Sin embargo este análisis permite una descripción mucho mejor.
El dato fundamental del módulo de elasticidad tiene una gran dosis de incertidumbre, afecta al periodo y la deformada, he usado un valor muy conservador.








Los resultados del análisis nos dicen básicamente que:
La base de la torre está completamente comprimida, con una excentricidad muy baja de la carga total y un coeficiente geométrico de seguridad muy elevado, 10, frente al desplome. La máxima excentricidad puede llegar a 210 centímetros.
El nivel tensional en la base, es elevado para la cimentación descrita en el post de peso propio.

Deformada

La deformada de la torre es de 3 centímetros en el nivel mas alto del cuerpo de campanas.
Es una deformación muy pequeña comparada con el desplome constructivo.
También es pequeña comparada con el nivel de H/500 que llevaría a la torre al nivel próximo al pandeo global, 12 centímetros.


Miguel Angel Cobreros Vime,. Dr Arquitecto.
Modelo: Miguel Cobreros Martinez-Bidón. Arquitecto


Este post se ha corregido el día 9 de junio de 2015, concretamente el esquema de la resultante de las cargas y la excentricidad




martes, 9 de mayo de 2017

Estructuras de Cajas Superpuestas


En este post analizamos dos posibles soluciones estructurales para los proyectos de cajas superpuestas de modo aleatorio que ahora se usan en algunos proyectos y cuyo ejemplo mas conocido es el New Museum de Nueva York. Proyectado por el estudio SANAA y con estructura de M. Sasaki.(v/post sobre el New Museum de Sanaa en este blog)
Planteo una alternativa al modelo completamente diagonalizado de Sasaki: La solución Vierendel. Se trata de un problema de voladizos y retranqueos sucesivos.
Planteo sobre una planta baja con pilares de luces normales de crujía, unas fachadas con pequeños pilares a distancia de ventanas unidos por cordones horizontales a nivel de forjado. La estructura es metálica con forjados de hormigón. El método de análisis es la deformada para cargas verticales y los modos de vibración para cargas horizontales. Lo completo con el aprovechamiento de las barras.
Uso dos modelos: el primero completamente Vierendel y el segundo, lleva las cargas a través de los planos de fachada a los pilares en planta baja, sin invadir el espacio exterior e interior.
El modelo está resuelto con un paquete de barras de acero de 15x15 para las Vierendel y otro de 40x40 para los pilares.
En las dos imágenes que siguen podemos ver el modelo diagonalizado de Sasaki y el modelo Vierendel.




Resulta evidente que hay una tercera solución basada en un núcleo interior de hormigón que facilita los vuelos y retranqueos de los forjados y que es valida para edificios de mayor escala.




Miguel Angel Cobreros Vime. Dr, Arquitecto.

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