DOCENTES ARQ. RAUL ROJAS

HELMUT RAMOS CALONGE

www.skyscrapercity.com

www.panoramio.com

ESPACIO ACADÉMICO

FUNDAMENTACIÓNESTRUCTURAL

www.virtual.unal.edu.co

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Son superficies portantes delgadas, curvas o planas, que transmiten las cargas a los apoyos mediante trabajos de compresión, tracción y cortante. No resisten cargas que sometan la superficie a flexión.

Se construyen con materiales de comportamiento mecánico ISOTRÓPICO, como concreto reforzado, madera contrachapada, ferrocemento, plásticos reforzados con fibras de vidrio, carbono u otras.

Se diferencian de las cúpulas y bóvedas, porque estas últimas no resisten tracción.

http://omacha.org

“LAS SUPERFICIES ESTRUCTURALES PUEDEN CUBRIR UN ESPACIO Y SOPORTAR CARGAS SIN OTROS MEDIOS AUXILIARES”ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Pág. 211. Editorial GG.

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Determinan la imagen del edificio, o parte de este, al tiempo que determinan el espacio interior:

ARQUITECTURA=

ESTRUCTURA =

ARQUITECTURA

Wyss Garden Center, 1961 Solo Thurn, Suiza. http://de.structurae.de

Restaurante Los Manantiales, Xochimilco, 1958. www.soloarquitectura.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Requisitos: 1. Para lograr la funcionalidad espacial de las superficies se busca que las

fuerzas sean oblicuas a las superficies, o dicho de otra manera, se mezcla la virtud estructural de un “muro” con la capacidad de cubierta de una losa o placa, y se logran SUPERFICIES FUNCIONALES.

2. Continuidad de la superficie y una forma adecuada, se pueden considerar como el segundo requisito de las superficies portantes.

3. Geometría para garantizar trabajo estructural y estética.

Las superficies portantes trabajan mejor si las fuerzas son paralelas a la superficie, y no es adecuado que la carga sea perpendicular (ver cargas y esfuerzos), es decir se busca construir superficies verticales ya que las cargas por gravedad “bajan”, pero no son propias para cubrir un espacio.

Terminal Trans World Airlines TWA. New York. www.flickr.com

CLASIFICACIÓN

1. Cáscaras1.1. Clásticas1.2. Sinclásticas1.3. Anticlásticas

2. Plegaduras2.1. Prismáticas2.2. Piramidales

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

CÁSCARONES SINCLÁSTICOSTRACCIÓN, COMPRESIÓN Y CORTE

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Fuerzas actuantes en forma de ARCO = COMPRESIÓNDesde los 38º por peso propioDesde los 45º ante cargas

Fuerzas actuantes en forma de ANILLOS = TRACCIÓN

Cascarón apoyado sobre tambor, las líneas de esfuerzos de tracción y compresión son uniformes, es decir son anillos unas y arcos las otras.

Apoyado sobre columnas, las líneas se condicionan a estos apoyos, ambas líneas de esfuerzos los buscan.

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Generan empujes, pero menores que en ABC, y en cáscaras altas este empuje lo absorben los anillos a compresión, en los cascarones más bajos se debe plantear un anillo de borde a tracción, que pueden ser muros perimetrales o vigas sobre apoyos puntuales.

El encuentro entre los arcos y anillos genera el corte, el cual es mínimo; la otra causa es una deformación de a superficie causada por fuerzas externas laterales o concentradas, las cuales pretenderán “sacar un bocado de la cáscara”

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Templo Bahá'í Delhi India. www.lh3.ggpht.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

CÁSCARONES CLÁSTICOS

Se pueden generar cañones largos o cotos, en estos últimos las tensiones son menores, se pueden comportar como pequeñas vigas o losas o arcos sucesivos; los cañones largos sí generan tensión en su borde.

Museo Kimball, Louis I. Kahn.

Generan empuje, también mínimos, se pueden rigidizar y estabilizar ya sea con elementos externos en los bordes largos o en los tímpanos, con vigas, muros, tensores.

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

architecturerevived.blogspot.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Aunque no es cascaron, el Hipódromo de Zarzuela del Arq. e Ing. E. Torroja, es clara muestra del trabajo con la geometría.Uniendo Hiperboloides que se han intersecado y cortado, donde la unión de estos cortes sigue siendo una hipérbola.

www.portalevlm.usal.es

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

CÁSCARONES ANTICLÁSTICOS

Se generan al deslizar una línea recta a lo largo de una curva y el otro extremo de la línea, sobre una recta o un plano; o una línea recta sobre dos curvas; o moviendo una parábola convexa sobre una cóncava; una línea recta sobre dos líneas rectas oblicuas entre ellas.

No son desarrollables.

Son más rígidos y estables que los sinclásticos y los clásticos, y su construcción también es más compleja.

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

La Tracción sigue la línea cóncava (suspensión, cables)

La Compresión sigue la línea convexa (acción de arco) Determinan la imagen del edificio,

o parte de este, al tiempo que determinan el espacio interior:

ARQUITECTURA=

ESTRUCTURA =

ARQUITECTURA

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Restaurante del Oceanográfico de Valencia, Felix Candela. www.fundacioncac.es

Pabellón de rayos cósmicos de Félix Candela de 1951, Monterrey. www.panoramio.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Edificio en la Universidad de Piura, Perú, Félix Candela. www.incas.org.pe

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Planetario McDonnell, San Luís MO. Hellmuth, Obata &Kassabaum. 1963. www.digistardomes.org.

Cascarón hiperboloide de concreto reforzado de 48.8 m de diámetro.

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

2. Plegaduras2.1. Prismáticas2.2. Piramidales

Basta pelgar o doblar una lámina para que esta aumente drásticamente su capacidad de carga, aumenta su resistencia y su rigidez.

Trabajan por tracción, compresión y corte, se presenta flexión, solo en los planos entre los pliegues, pero al ser estos planos muy pequeños, la flexión es mínima.

Son eficientes en cubiertas, donde las cargas se reparten uniformemente.

Prismáticas

Piramidales

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Comportamiento Estructural.

Rigidizar bordes: 1. Rigidizadores o atiesadores de borde (Largos)Tensores (Cortos)

Muros (Cortos)Vigas de apoyo en los largos, sirve para rigidizar.

Las prismáticas las hay Cortas y Largas

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Laboratorios UNAL sede Manizales. www.virtual.unal.edu.co

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Las Piramidales se pueden plantear como arqueadas (curvas leves), aporticadas o poliédricas, pero se conforman siempre por formas piramidales, lo que las hace más rígidas y estables que las prismáticas.

Se presentan triangulo y puntos altos y bajos, y los pliegues también son de diferentes magnitudes y sentidos espaciales.

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Sala conferencias UNESCO. www.unesco.org

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

www.greenmob.com.mex www.todoarquitectura.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

www.arquitour.comFoa-Yokohama. Aeropuerto en …www.arquitour.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

Capilla de la academia Fuerza aérea Colorado E.U. www.static3.lineupblog.com

FU

ND

AM

EN

TA

CIÓ

N E

ST

RU

CT

UR

AL

SIS

TE

MA

S P

OR

TA

NT

ES

PLEGADURAS Y CÁSCARAS

1. MOORE, Fuller. Comprensión de las estructuras en arquitectura. McGraw-Hill. México D. F. 2000. 2. ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Editorial GG. Barcelona. 2001.3. ANGERER, Fred. Construcción laminar. Editorial GG. Barcelona.

Las imágenes tienen la fuente de páginas web, las que no las presentan han sido escaneadas de los textos aquí citados.

BIBLIOGRAFÍA