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Geometría de estructuras laminares y arcos

Las estructuras de compresión dominante exigen un control geométrico riguroso para garantizar su equilibrio. Este curso analiza el trazado de formas funiculares y láminas delgadas, proporcionando herramientas para decidir la curvatura óptima según las cargas y el material. Aprenderás a evaluar la estabilidad de arcos y bóvedas, transformando principios físicos en criterios de diseño espacial que aseguren la coherencia entre la forma arquitectónica y su comportamiento estructural.

4 módulos17 temas

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Contenido

Módulo 1
3 temas
Fundamentos de la forma funicular
Definición técnica y origen físico de las estructuras que trabajan a compresión pura, desde la catenaria hasta el arco rígido.
1. 1.1
  Definición y física de la línea de empujes
  Comprender la relación matemática y física entre la cadena colgante y el arco de compresión.
2. 1.2
  La estática gráfica de Karl Culmann
  Analizar el desarrollo de los métodos gráficos para el cálculo de esfuerzos en estructuras de mampostería.
3. 1.3
  Robert Hooke y el enigma de la catenaria
  Estudiar el principio de inversión de la forma y su impacto en la teoría estructural moderna.
Módulo 2
4 temas
Evolución histórica y precursores
Análisis de la transición de la geometría empírica a la optimización formal en la arquitectura de piedra y ladrillo.
1. 2.1
  La construcción gótica y el equilibrio de fuerzas
  Identificar el uso de arbotantes y contrafuertes como respuesta a la línea de empujes.
2. 2.2
  Rafael Guastavino y la bóveda tabicada
  Analizar la técnica del ladrillo de plano y su capacidad para generar superficies resistentes por forma.
3. 2.3
  Antoni Gaudí: maquetas funiculares y la Cripta Güell
  Evaluar el uso de modelos analógicos de pesas y cordeles para determinar la geometría tridimensional.
4. 2.4
  El Panteón de Roma: geometría y masa
  Examinar la estabilidad por gravedad y la transición de la cúpula al tambor.
Módulo 3
6 temas
Geometría de láminas y superficies de doble curvatura
Exploración profunda en la generación de superficies delgadas que resisten mediante su configuración geométrica.
1. 3.1
  El paraboloide hiperbólico como superficie reglada
  Dominar el trazado geométrico de superficies de doble curvatura inversa paraencofrados eficientes.
2. 3.2
  Félix Candela: la elegancia del paraguas de hormigón
  Analizar la eficiencia estructural y constructiva de las láminas delgadas de hormigón armado.
3. 3.3
  El restaurante Los Manantiales
  Estudiar la intersección de paraboloides y su comportamiento en los bordes libres.
4. 3.4
  El Kresge Auditorium de Eero Saarinen
  Evaluar los desafíos de las láminas de gran luz y el soporte en puntos discretos.
5. 3.5
  Heinz Isler y la búsqueda de la forma natural
  Explorar el método de inflado y congelación para hallar formas de compresión pura.
6. 3.6
  Tensiones entre forma geométrica y comportamiento real
  Discutir las limitaciones de la teoría de membranas frente a las cargas no simétricas.
Módulo 4
4 temas
Criterios de diseño y representación contemporánea
Aplicación de principios clásicos mediante herramientas digitales y toma de decisiones en el proyecto actual.
1. 4.1
  Optimización mediante Dynamic Relaxation
  Introducir algoritmos contemporáneos para la generación de mallas funiculares digitales.
2. 4.2
  El British Museum Great Court de Foster + Partners
  Analizar la resolución de una geometría compleja sobre una planta irregular mediante redes de acero.
3. 4.3
  Trade-offs: espesor vs. curvatura
  Determinar el equilibrio entre la esbeltez de la lámina y la estabilidad ante el pandeo.
4. 4.4
  Criterios de evaluación para estructuras laminares
  Establecer una lista de verificación para validar la viabilidad constructiva de una forma funicular.

Objetivos

Analizar la línea de presiones en arcos para determinar su espesor mínimo y estabilidad constructiva.
Diseñar superficies laminares mediante el trazado de mallas funiculares y modelos de inversión de catenaria.
Comparar el comportamiento mecánico de diferentes tipologías de bóvedas frente a empujes horizontales.
Evaluar la relación entre la geometría de doble curvatura y el ahorro material en estructuras de hormigón o cerámica.
Sintetizar criterios de despiece y aparejo para la correcta representación técnica de sistemas abovedados.

Puntos clave

Análisis de casos históricos y contemporáneos desde la perspectiva de la eficiencia formal.
Metodología de iteración geométrica para la resolución de empujes y apoyos.
Criterios de evaluación técnica para validar la viabilidad de formas complejas en fase de proyecto.