viernes, 29 de noviembre de 2013

El Archivo de Indias de Sevilla

Vista del Edificio desde la Catedral
En Sevilla, entre la magnificencia de la Catedral y las delicadezas arquitectónicas del Alcázar, se sitúa este edificio clásico, renacentista,  de mediano tamaño, que esconde tras sus muros una poderosa estructura.
El Rey Felipe II encargó los planos a Juan de Herrera, comenzó a construirse en 1584 bajo la dirección de Juan de Minjares pero fueron Alonso de Vandelvira y sobre todo Miguel Zumárraga quienes transformaron la idea original y ejecutó la brillante planta segunda.

Vamos a analizar a continuación la tipología adoptada de planta baja abovedada y planta alta con cubierta de madera y su transformación.


Palacio de Carlos V. Bóveda Anular del Patio.

Bóveda del Patio del Palacio de Carlos V. Granada.
La Estructura de este edificio formó parte de mi tesis doctoral, allá por los años noventa; entonces no disponía de métodos de análisis tan avanzadas como las de ahora.
La bóveda anular del patio me llamó la atención y me sigue impresionando  por su apoyo en un elegante pórtico de columnas dóricas en su planta baja, con un dintel plano formado por cinco piedras acuñadas formando lo que llamamos un arco plano o adintelado.
Patio circular del Palacio de Carlos V. Granada.
No conocía ni conozco ninguna galería abovedada sobre columnas sin atirantar, la diferencia está en que la ésta bóveda es anular.
En este post vamos a analizar la bóveda e intentar dar una respuesta a su funcionamiento.
En primer lugar usaremos un modelo de elementos finitos tipo membrana, continuo y homogéneo. Es evidente que la bóveda de cantería ni es continua ni es un material homogéneo, pero mas importante aún es que la aparición de tracciones nos invalidaría, en parte, el análisis porque la cantería no soporta tracciones en absoluto.
En segundo lugar usaremos el método del equilibrio, que en obra de fábrica se traduce en el empleo de la línea de presiones, en este caso tropezamos con la doble curvatura de la bóveda que impide un análisis plano.
Por último tengo que decir que un modelo más avanzado basado en elementos finitos tridimensionales con análisis no lineal sigue siendo, por el momento, un método no válido en obra de fábrica.



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jueves, 28 de noviembre de 2013

Estructuras Ocultas: La Catedral de Saint Paul y Santa María del Fiore.

Catedral de Saint Paul. Londres.
Cuando Brunelleschi construyó la cúpula de Santa María de las Flores, cambió la forma de entender las cúpulas. Pasó de ser una solución de cubierta, a liberarse, situarse por encima de la caja mural, flotando sobre el paisaje urbano y convertirse en un símbolo de la ciudad.
Wren adoptó el perfil de la cúpula florentina, disminuyendo de forma apreciable los espesores necesarios.
Se enfrentó a varios desafíos:
Mejorar la solución de Brunelleschi de doble capa y fuerte espesor.

Santa María del Fiore. Florencia
Conseguir que desde el interior se viera una cúpula semicircular, según el deseo de los clásicos como Bramante, que no lo consiguió.
Por último, una cuestión política muy curiosa, convencer al pueblo de Londres y a los propios maestros, albañiles y carpinteros de construir una cúpula similar a la de San Pedro en Roma, en un país fuertemente anglicano.

En esta entrada vamos a analizar las estructuras cupulares en piedra/ladrillo y la compleja y pragmática solución de Saint Paul.
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miércoles, 27 de noviembre de 2013

Estructuras Ocultas: Siza en Viana do Castelo.

Como decía en el post de James Stirling, las estructuras se muestran a voluntad.
La biblioteca de Viana es un edificio singular, de líneas horizontales que en un primer análisis no parece necesitar un gran esfuerzo estructural.
El contraste entre ambas fotografías es evidente.

El edificio oculta con maestría una potente estructura.

Felix Candela y el Hypar

Conocí a Félix Candela en el acto de lectura de mi tesis doctoral, era amigo de mi Director de Tesis. Candela y las láminas siempre han estado en la docencia de la asignatura de Proyectos de Estructuras que imparto, porque el catedrático Rafael López Palanco, discípulo de Torroja y amigo de Felix sentó las bases de Proyectos de Estructuras en la Escuela de Arquitectura de Sevilla. 

Este post está dedicado a la geometría favorita de F.Candela: El Paraboloide Hiperbólico que abreviadamente llamamos Hypar.

El dominio de las láminas de F.Candela se complementaba con su dominio de la geometría. Esta introducción esta escrita sobre un magnifico dibujo del maestro hispano en el que se determina la intersección de varios Hypar. Para comprender el funcionamiento estructural del Hypar es necesario comprender su geometría.
Por lo tanto vamos a analizar primero la geometría, y a partir de ahí las tipologías usadas por F.Candela.

Al final analizamos el funcionamiento estructural de una de sus obras: La Iglesia de San José Obrero. 

martes, 26 de noviembre de 2013

Uso de la Cercha en la Edificación

              Centro Pompidou, París.R.Rogers y R.Piano
La Cercha es un elemento estructural muy estudiado, sobre todo las cerchas para cubiertas de medianas y grandes luces. En este post dejo aparte este uso y me voy a centrar en el uso de La Cercha en edificios:
Cerchas para forjados y Cerchas para soluciones especiales.
La cercha es un elemento muy útil, polivalente; a veces ligero, y otras veces capaz de transportar grandes cargas.
En este blog ha aparecido varias veces como solución para las plantas de transferencias de cargas en los rascacielos, soportando paquetes de 8/12 plantas; Lo he analizado en el post de análisis modal comparándolo con una viga y en el post sobre tipos básicos lo incluía en los tipos vectoriales, definiéndolo como la discretización de una viga.

La cercha de cordones horizontales es la mas compatible con los usos a los que me he referido y es la que vamos a estudiar, básicamente, en este post.

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lunes, 25 de noviembre de 2013

La Geometría y el Mallado de Superficies.

Cúpula Geodésica de B.Fuller. Pabellón USA en la Expo de Montreal.
En este post voy a discutir la discretización con mallas de barras de las cubiertas laminares. Es un tema complejo y amplio, por lo que me voy a centrar en una tipología clásica: La Cúpula Esférica, difícil y compleja de discretizar.

El mallado de láminas ha sido un tema de investigación durante muchos años, y fue en paralelo con el desarrollo del calculo matricial. Las actas de  la International Association for Space and Shell Structures son un compendio de estas investigaciones.


La búsqueda intentaba encontrar un mallado estructuralmente coherente que limitara el número de barras  distintas, en longitud y sección; así como el número de nudos con ángulos de encuentro, entre las barras, diferentes. Otra línea de investigación fue la forma de construir las mallas de barras. Las cuestiones geométricas fueron fundamentales en cada propuesta.

La cuestión del mallado sigue siendo un tema de actualidad, aunque hoy se concibe de otra manera: No se trata de reproducir un esquema de funcionamiento estructural  de laminas superficiales sino de construir modelos basados en el hueco. La pregunta es donde pongo los huecos en una determinada superficie y a partir de ahí obtengo el mallado.

Me voy a centrar en la primera parte de la cuestión. Que tipos de mallados de cúpulas clásicos tenemos y cuales son sus características.

En primer lugar vamos a repasar el funcionamiento estructural de la cúpula esférica. La he elegido como ejemplo por su claridad de funcionamiento estructural y la dificultad de mallarla.