Estructuras recíprocas Sergio Carratalá.
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Las estructuras recíprocas se definen como un conjunto de elementos auto-apoyados en circuito cerrado, una definición bastante completa pero difícil de digerir sin un buen ejemplo gráfico. En la imagen siguiente se muestra la disposición más simple de una estructura recíproca: tres barras que se superponen para apoyarse unas sobre otras y alcanzar un equilibrio estructural sencillo y elegante.
Las estructuras recíprocas se plantean como una ingeniosa solución al problema de cubrir una distancia, o más bien una superficie, mediante elementos de dimensiones limitadas. Como se puede observar en los siguientes esquemas extraídos del libro Reciprocal Frame Architecture, Architecture, las retículas están formadas por elementos de dimensión inferior a la luz a cubrir siendo su disposición geométrica la que posibilita una estructura estable.
Esquemas básicos de estructuras recíprocas - Reciprocal Frame Architecture
Retículas geométricas con estructuras recíprocas - Reciprocal Frame Architecture Se trata de una idea estructural tan simple como antigua. Se han encontrado documentos que atestiguan que en el Japón del siglo XII se usaban técnicas constructivas basadas en este diseño estructural y no son pocos los diferentes ejemplos de edificación que a lo largo de la historia han utilizado disposiciones estructurales basadas en este principio. Quizás sean Sebastiano Serlio y Leonardo Da Vinci quienes establezcan los primeros estudios geométricos y estructurales de la reciprocidad en torno al año 1500. Un claro ejemplo de utilización de una estructura recíproca lo podemos encontrar en el códice Madrid de Da Vinci donde se describe la construcción de un puente de vigas de madera. Bajo estas líneas la página del códice de Leonardo con el esquema del puente (desdibujado en la parte central de la imagen), a continuación un ejemplo de un arco para una instalación temporal en Alemania, y un esquema de las fases de construcción del puente recíproco.
Puente recíproco - Códice Madrid
arco con estructura reciproca - expo Alemania
Esquema de fases constructivas de un puente recíproco Debido a la casi exclusiva utilización histórica de la madera para la realización de estas estructuras pocas o ninguna han sobrevivido hasta nuestros días. Debemos buscar ejemplos más recientes como los realizados en la arquitectura del catalán de principios del siglo XX por Josep Maria Jujol estrecho colaborador de Antoni Gaudí que utilizó estructuras recíprocas en la Casa Bofarull y Can Negre entorno al 1915.
cúpula de la torre de Casa Bofarull Más recientemente, Cecil Balmond y su equipo de advance geometry unit de Arup diseñaron el Weave Bridge para la universidad de Pensilvania inspirándose, teóricamente, en el principio estructural de la reciprocidad.
Detalle de la celosía espacial del Weave Bridge Como conclusión, cabe mencionar que las estructuras recíprocas forman una tipología bastante desconocida que la gran mayoría de instituciones de enseñanza no alcanza a incluir en su temario. Sin embargo, los esquemas recíprocos resultan altamente didácticos e inspiradores para el diseñador estructural. Si bien es cierto que su marginal uso en la estructura convencional puede responder al avance en los métodos de unión y la casi ilimitada libertad formal, la estructura recíproca sigue teniendo su parcela de interés en el diseño de estructuras prefabricadas, temporales o con recursos limitados, donde la utilización de elementos de reducido tamaño y la simplificación de ejecución de las uniones representan sencillez, ahorro y armonía geométrica. Meta-información:
Interesante vídeo de una clase magistral de Dr. Houlsby en la facultad de Oxford:
Una estructura recíproca (reciprocal frame) es un ensamblaje tridimensional de elementos que se apoyan mutuamente. .1
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1 Características 2 Historia 3 Galería 4 Enlaces externos 5 Referencias
[editar] Características Es necesario cierto coeficiente de rozamiento entre los mismos para alcanzar el equilibrio. El número mínimo de elementos necesarios es tres . La base de su equilibrio reside en que un elemento se apoya en el siguiente elemento, y así sucesivamente, hasta que el último elemento se apoya finalmente sobre el primero cerrando el círculo de la autosustentación. Este tipo de estructuras tienen la capacidad de salvar luces (o más bien cubrir superficies) superiores a las longitudes de sus elementos, siendo su disposición geométrica la que posibilita una estructura estable. Normalmente sus elementos son de tipo viga, aunque también pueden aceptarse como estructuras recíprocas aquellas formadas por elementos iguales. Al no necesitar elementos externos de soporte son utilizadas para construir puentes, cubiertas o estructuras similares.2 3
[editar] Historia Las estructuras recíprocas, también conocidas como “ Tejado Mandala” se han utilizado desde el siglo XII en la arquitectura China y Japonesa, como atestiguan algunos documentos encontrados, aunque quedan muy pocos vestigios de estos métodos.2 Quizás sean Sebastiano Serlio y Leonardo Da Vinci quienes establezcan los primeros estudios geométricos y estructurales de la reciprocidad en torno al año 1500. Un claro ejemplo de utilización de una estructura recíproca lo podemos encontrar en el códice Madrid de Da Vinci donde se describe la construcción de un puente de vigas de madera (desdibujado en la parte central de la imagen).4 5 Más recientemente estás estructuras fueron utilizadas por los arquitectos Kazuhiro Ishii (the Spinning House) y Yasufumi Kijima, y el ingeniero Yoishi Kan (Kijima Stonemason Museum). Villard de Honnecourt dibujó bocetos mostrando dis eños similares en el siglo XIII, y estructuras parecidas se usaron en la sala capitular de la Catedral de Lincoln (Lincolnshire, Inglaterra). También fue utilizada por Josep M aria Jujol en Casa Bofarull y Casa Negre. El tejado recíproco fue desarrollado por Graham Brown en 1987 de forma independiente y está siendo una técnica usual para construcción de techados en casas de autoconstrucción ecológicas, particularmente en modernas “Rounhouses”.2 6
[editar] Galería
[editar] Enlaces externos
How to build a reciprocal roof frame Design forward Green Building elements Reciprocal Frame Architecture By Olga Popovic Larsen The variety of reciprocal frame (RF) morphologies developed for a medium span assembly building: A case study www.biagiodicarlo.com Carpentry the selfsupporting framework www.hectorscerbo.com
