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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ESTRUCTURAS

ENSAYO SOBRE: EL SUBCAPITULO 4.2 DE LA TESIS DOCTORAL “ESTRATEGIAS DE DISEÑO ESTRUCTURAL EN LA ARQUITECTURA CONTEMPORÁNEA” AUTOR: RICHARD SULCA MARTINEZ 20162044H

CURSO:

ARQUITECTURA Y MODELOS ESTRUCTURALES (ES936-I)

DOCENTES:

ING. LILIANA ISABEL ASENCIOS ESPINOZA

2020-I

30 de junio del 2020

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

Ensayo sobre “La estructura optimizada: lo estricto y lo eficiente”, tratada en la tesis “Estrategias de diseño estructural en la arquitectura contemporánea” Las estructuras se diseñarse siguiendo los lineamientos de su función y del comportamiento estructural, en cuanto a flujo de cargas. En ese sentido, cuando no existe un seguimiento formal de la utilidad y el necesario funcionamiento estructural, se dice que existe una alteración, esto a menudo se suscita debido a los intereses que el arquitecto o ingeniero quieran expresar, en aparente contradicción a los mejores comportamientos estructurales, sin embargo, la dualidad entre la forma correcta de comportamiento estructural y los intereses, podría decirse artísticos, de los arquitectos o ingenieros no representa una oposición, sino más bien una complementariedad y simetría, la cual tiene como fin primordial lograr el mejor diseño posible.

Todo proyecto tiene parámetros que se deben respetar para lograr el fin estipulado de funcionamiento de la estructura, empero, el proceso de diseño involucra reajustes frecuentes que a veces pueden afectar la configuración de los espacios, para los cuales se busca una homogeneidad, sin embargo, la naturaleza inicial siempre debe estar presente e influir en las disposiciones de las formas estructurales.

La influencia de la estructura en el proyecto puede tener varios grados, según el enfoque del diseñador, puede cobrar mayor o menor importancia. Cuando la forma de la estructura es la que rige el fundamento de diseño, los proyectos siguen las investigaciones de formas estructurales que han demostrado resistencia con una forma determinada, tal es el caso de la catenaria, cuya forma es la de una cadena y la función matemática que la describe es el coseno hiperbólico, está representa el flujo de cargas en tensión de una cadena, pero si se invierte la cadena ocurre que los esfuerzos ya no son de tracción sino de compresión, este es un principio que sirvió para el diseño de muchas estructuras con tal forma como bóvedas y cúpulas, reemplazando de esta manera a los arcos circulares, que tenían exceso de material. También según modelos tridimensionales con el mismo principio los arquitectos le ENSAYO SOBRE EL SUBCAPITULO 4.2 DE LA TESIS DOCTORAL “ESTRATEGIAS DE DISEÑO ESTRUCTURAL EN LA ARQUITECTURA CONTEMPORÁNEA” 2

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daban forma a sus estructuras de gran complejidad, como es el caso de Antonio Gaudí o Eduardo Torroja quien empleó de manera admirable las propiedades del concreto en estructuras de techos, las cuales tenían la forma de membrana de hormigón con bajos grosores. Todo lo anterior describe como el comportamiento resistente de la estructura es la que define la forma de la misma, actualmente los programas computarizados vuelven plausibles formas resistentes mucho más complejas que optimizan el uso de recursos, en base a análisis matemáticos y estructurales. Empleando estás formas ya establecidas se puede obtener una facilidad de diseño y un uso óptimo de recursos, además que en el proceso constructivo se podrían integrar moldes para encofrados, con los cuales podrían repetirse las formas estructurales.

La cubierta del British Museum, por ejemplo, requería cubrir grandes áreas con gran iluminación, por lo que se desarrollaron análisis que dieron por resultado mallas estructurales que regulaban el flujo de esfuerzos con perfiles de acero cuyas dimensiones iban variando según los requerimientos de esfuerzos.

Contrario a lo expuesto anteriormente, es decir cuando la respuesta resistente es la que define las formas estructurales, está la búsqueda de lo aleatorio partiendo del orden interno de la estructura hacia el exterior, presentando como ejemplo el proyecto CCTV de Pekín, este se compone de dos torres de 230 m de altura que se unen por un voladizo en la cima, para lograr su diseño se consideró claramente las cargas verticales y horizontales actuantes, debido a esto la forma que adopto fue la tubular, con arriostres, disponiendo de toda la fachada como la fuente para configurar la forma y para la absorción de las cargas actuantes. La forma de la fachada estructural se logró gracias a numerosos procesos iterativos que le fueron dando la forma final, en función a los esfuerzos que se tenían en cada zona en particular. Otros proyectos en los que puede observarse que la respuesta resistente impera en la forma de la estructura, es en viviendas que tienen gran variación en cuanto a las luces en sus espacios y en consecuencia teniendo disímiles requerimientos de elementos resistentes para cada área, justamente por eso los, los diseñadores pueden variar los espesores de las losas de manera que se cumpla con los ENSAYO SOBRE EL SUBCAPITULO 4.2 DE LA TESIS DOCTORAL “ESTRATEGIAS DE DISEÑO ESTRUCTURAL EN LA ARQUITECTURA CONTEMPORÁNEA” 3

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requerimientos de esfuerzos. Si se realiza un análisis inverso, ya que lo corriente sería darle una forma determinada al proyecto con pórticos y muros rectos, se pueden explotar las formas estructurales, conociendo el comportamiento de la estructura con alto grado de precisión y distribuyendo de manera optimizada los diversos materiales como el acero, concreto o vidrio.

Existe una tercera forma de influencia estructural en los proyectos, estás se dan en base a condicionantes estructurales específicos, por ejemplo, la falta de espacio para el desarrollo de un sistema resistente conformado por arcos para un estadio, como solución a este problema se determina transferir el flujo de cargas para su disipación en la cimentación a los arcos continuos mediante un sistema de arcos laterales, de manera tal que se forme una malla resistente, como forma estructural, en base a un problema específico.

Por último, la optimización de la estructura es una herramienta con la que se busca obtener formas novedosas, actualmente se toman criterios estructurales para definir la forma del proyecto en base no a consideraciones formales comunes, sino que se busca ampliar la libertad de la arquitectura, ya que está utiliza condiciones iniciales que a lo mejor no son de lo más clásico ingenierilmente. Las formas estructurales optimizadas y de comportamiento adecuado, a veces pueden desarrollar formas demasiado complejas que tendrían una gran complejidad constructiva, haciéndose inviables, entonces lo que se busca en la modernidad es un equilibrio entre la forma y la posibilidad de construcción, pues si no se consideran estos factores simultáneamente, puede haber excesos de gastos o simplificaciones en el diseño que no permitan un adecuado funcionamiento del proyecto final.

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