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El Diseño Estructural en la Obra de Santiago Calatrava José Méndez Muñoz y Arturo Terán Navarro
Introducción Los grandes creadores del Renacimiento entendían, sino dominaban, la pintura, la escultura y la arquitectura, y eso iba generalmente acompañado de un fecundo f ecundo ingenio técnico. Santiago Calatrava, nacido en Valencia Valencia en 1951, se formó como artista, arquitecto arquitecto e ingeniero. La naturaleza de su obra escapa a las nociones comúnmente aceptadas de la práctica constructiva, por sus audaces soluciones ingenieriles y su marcado carácter escultórico. Estudió en la Eidgenössische Technische Technische Hochschule (ETH). Fue heredero de Maillart y luego de Menn, de quien fue su alumno, pero se apartó de la rigurosa aplicación de los principios inculcados en la ETH, para poder así alcanzar formas dinámicamente más expresivas.
de diseñar. Las esculturas y modelos juegan también un importante rol en su investigación arquitectónica, los utiliza como campo de experimentación, donde, antes que las formas, ensaya situaciones límites de equilibrio con diferentes sistemas de fuerzas, que parecen estar en estado de mágica suspensión (figura 1).
Filosofía de diseño El Ing. Menn inició una campaña en favor de una estética ingenieril, para modificar las monótonas formas de la ingeniería de los años sesenta, con sus puentes de vigas pretensadas. Esto, sin dejar de lado el el tratar de alcanzar la máxima eficiencia en las estructuras y conferirle a la vez una ingeniosa elegancia. Siendo Calatrava un ingeniero con formación artística, se convierte en una expresión cabal de esta postura de Menn. En el diseño de sus obras tiene muy en cuenta el material a utilizar y lo de “Natura mater et magistra”, magistra”, es decir, la naturaleza, naturaleza, madre y maestra a la vez. Al material lo considera no sólo en el sentido de tener un conocimiento técnico del mismo sino también en el sentido de entender el potencial de expresión artística que todos los materiales poseen. Para él, el óptimo uso del material y la capacidad de los diferentes organismos de cambiar de forma, de crecer y moverse, son fundamentales. fundamentales. El entorno, el carácter del sitio donde se va a construir c onstruir,, son elementos que no deja de comprender, y que los tiene en cuenta, c uenta, a la hora
Fig. 1 Modelo experimental Con sus construcciones tan poco convencionales, que violan constantemente el sentido común, Calatrava es un heredero del trabajo anticonvencional y anticonformista del Renacimiento y usa su trabajo como un medio para hacer cosas estéticas, de la misma manera que un escultor o pintor lo hacen.
El movimiento en el diseño estructural La arquitectura es un arte estático y lo último que se puede esperar de un edificio es que se mueva. mueva . La estática tiende a evitar eso y su papel consiste en poner las cargas de un edificio en un estado es tado de equilibrio que asegure que las estructuras se mantengan inmóviles. Sin embargo, para Calatrava, la estática es como una
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prisión y tiende a desobedecer sus leyes. En su obra, la estructura y el movimiento son algo indisociable y no tiene pintura, escultura o edificio que no posea alguna expresión de movimiento. Considera que la forma de una estructura natural es fruto del crecimiento y las implicancias que esto tiene para la arquitectura es muy importante. De esta manera se puede argumentar en favor de la sustitución de las estructuras de vigas y pilares por otras más eficaces inspiradas en el material y en el encauzamiento de las fuerzas hasta el terreno. Esto es lo que da forma a las estructuras de Calatrava. Lo que en el arte se conoce como el momento pregnante tiene un equivalente en la ingeniería que se denomina comúnmente momento crítico, que es el instante más allá del cual, si se supera cierta variable, la estructura fallará o se vendrá abajo. Relacionado con esto, está el principio que rige el movimiento del cuerpo en la escultura, la técnica del contrapposto, que en otras palabras, consiste en concentrar las cargas alrededor de un punto, con respecto al cual el cuerpo permanece suspendido entre el equilibrio y el desequilibrio, es decir, consiste en la contraposición de las partes del cuerpo alrededor de un punto fijo. Indudablemente, por su formación como artista, arquitecto e ingeniero, Calatrava unifica estos conceptos, para dar a sus construcciones un estado límite de equilibrio. Esto se lo puede ver claramente en la estación del TGV de Lyon (figura 2), que aparece como un inmenso pájaro
que reflejan la existencia de un simbolismo que puede intuirse.
Fig. 3 Puente peatonal de la Devesa, Ripoll, España Las tracciones, compresiones o torsiones se expresan con elementos y materiales que intuitivamente las refle jan. Así, por ejemplo, en la cubierta de la sala de conciertos Bärenmatte (figura 4), las tracciones y compresiones se expresan con elementos lineales en oposición a elementos superficiales, produciéndose una
Fig. 2 Estación de TGV, Lyon, Francia atrapado en los umbrales del vuelo y congelado en el momento de despegar, no sometido ya a la ley de la gravedad, pero no convertido todavía en un objeto dinámico. Otro ejemplo es el puente de la Devesa, en Ripoll (figura 3), donde un arco inclinado y aparentemente a punto de desplomarse es capaz de soportar el puente que cuelga de él. Además del movimiento y el equilibrio límite puestos de manifiesto en sus obras, las fuerzas y tensiones se materializan no solamente como acciones mecánicas, sino
Fig. 4 Vista parcial de la sala de conciertos de Bärenmatte
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primera representación de la acción de las fuerzas con unos cables tensos cuyos extremos atraviesan unas cáscaras parabólicas cóncavas y aparentemente plegadas a causa de los cables, expresando así una contracción. El conjunto de cada viga es una escultura, cuya forma recuerda a un instrumento musical de cuerdas, de modo que la primera asociación, geométrica, se enriquece con sugerencias simbólicas que trasladan al mundo de la música los mecanismos de la flexión, asociando las tracciones a la vibración primaria de las cuerdas y las compresiones a la producción de resonancias en la caja del instrumento.
El arquitecto como diseñador de puentes La construcción de un puente, en algunas oportunidades, ha jugado un importante rol en el paisaje e incluso en la generación de un espacio urbano, como el caso del Ponte Vecchio en Florencia (figura 5). En la era romana, el puente en la forma de acueducto o viaducto, constituyó una infraestructura regional que no tiene paralelo sino hasta el siglo XIX. Con la revolución industrial, el arte de diseñar un puente tuvo un cambio radical cuando el ferrocarril empezó a extenderse acompañado del telégrafo.
Fig. 5 Ponte Vecchio, Florencia La rápida evolución de los puentes durante las últimas dos centurias refleja el mejoramiento en materiales, tecnología y métodos usados en su diseño y construcción. De los puentes de pequeñas luces, con estructuras de arcos de mampostería, pasamos a los puentes para el ferrocarril, de hierro y acero. El auge de la infraestructura de los ferrocarriles dio paso a la infraestructura de las carreteras, y si el material usado en los ferrocarriles fue el hierro y el acero, en las carreteras fue el hormigón armado. Se idearon métodos
constructivos que redujeron los costos, se aplicó el pretensado y el postensado, con lo que la capacidad de este material para soportar grandes luces se incrementó considerablemente. Surgieron los puentes tipos cantilever y los encofrados deslizantes que permitieron la ejecución a grandes alturas, la no-interrupción del tráfico fluvial durante la construcción del puente y la disposición de calzadas en voladizo a partir de vigas cajón centrales. Este cambio de tecnología se pone en evidencia en los nuevos puentes obteniéndose soluciones tecnológicamente elegantes para particulares problemas técnicos. Con el correr del tiempo, para incrementar aún más las luces, aparecieron puentes suspendidos con cables de acero cubriendo luces impensadas. Podemos ver entonces, que más que en ninguna otra obra civil de ingeniería, el diseño y la construcción de puentes han sido una respuesta al problema técnico de salvar un vano siguiendo reglas que reflejan el nivel de conocimiento de diseño estructural, de la tecnología y de los métodos constructivos de cada época. Ahora bien, los puentes siempre tuvieron un ligero tratamiento como acceso pedestre y como ícono urbano, análisis que caracterizan al diseño de los puentes de Calatrava. Sus puentes surgen de la combinación de los roles de arquitecto, ingeniero y artista en una sola persona. Su aparición como diseñador de puentes rompió la formalidad de los tipos estructurales convencionales y los ingenieros estructurales han sido sus más virulentos críticos. El hecho de ser un calificado ingeniero estructural ha hecho poco para disminuir tales críticas, que invariablemente cargan también sobre su despreocupación de la economía en la elección de la forma estructural. Pero esto último se debe principalmente al hecho de estar en el lugar correcto y en el tiempo correcto, pues sus oportunidades han dependido básicamente del altruismo de sus clientes de Europa occidental y de la visión por parte de ellos de que la infraestructura puede ser usada como un icono cívico que busca satisfacer sus necesidades y mejorar sus espacios públicos. En ellas el costo es importante, pero en la elección intervienen muchos otros aspectos que pueden llegar a ser más importantes que el costo (figura 6). Calatrava ha diseñado alrededor de 50 puentes de luces variables en poco más de una década, de los cuales algunos han sido construidos y otros están en construcción. Salvo algunas excepciones, ninguno de sus puentes son de grandes luces. Sin embargo, la luz a salvar no es lo que caracteriza sus trabajos. Una de las cosas más remarcables de los puentes de Calatrava es la diversidad de sus formas, estructuras y el expresivo uso de diferentes materiales.
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José Méndez Muñoz
Fig. 6 Puente del Alamillo, Sevilla, España Sus puentes muestran una o más de las siguientes características que les son comunes: Ellos representan una ruptura de la idea del puente
como un simple paso entre dos márgenes. En ellos sus estructuras principales, materiales y métodos constructivos son utilizados como medio para lograr una expresión formal. Ellos son como iconos cívicos en el paisaje urbano. Ellos son de tamaño medio y combinan hormigón y acero de una manera única, que es una de las facetas más innovadoras del planteamiento estructural adoptado por Calatrava. Su ensamblado encauza las fuerzas estáticas de tal forma que producen inusuales y expresivos efectos. El cruce es invariablemente integrado en el medio ambiente que lo rodea, hasta el punto de transformarlo totalmente. Finalmente, los detalles de la estructura y su iluminación artificial enfatizan su dinámica estructural y dan la sensación de un movimiento atrapado. Basándose en esta nueva forma de ver las cosas, Calatrava avanza en el diseño más allá de los desarrollos tecnológicos. Se distingue de sus contemporáneos y muestra un nuevo modelo conceptual de como debería ser un puente, sugiriendo también una nueva dirección en el arte de diseñar puentes.
Bibliografía Santiago Calatrava, Ed. Gustavo Gili Santiago Calatrava, Taschen Calatrava Bridges, Birkhäuser Movement and the Work of Santiago Calatrava, Birkhäuser Revista Croquis Nº 57 Revista AV Nº 61
Es Arquitecto, egresado en 1978 de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la UNT. Auxiliar Docente Graduado desde 1980 hasta 1983 en la Cátedra de Introducción a la Tecnología Arquitectónica de la mencionada Facultad, y Jefe de Trabajos Prácticos de la misma Cátedra desde 1983 hasta 1985. Trabajó en los mismos períodos en el Gabinete de Modelos Estructurales de la FAU. Desde 1981 se desempeña como Jefe de Trabajos Prácticos con dedicación exclusiva en la Cátedra de Estructuras I y en la materia electiva Arquitectura en Zona Sísmica. Docente investigador categoría D desde 1994 en el proyecto “ El Bambú, Arquitectura, Ambiente y Comunidad” y en el proyecto “Tecnologías apropiadas con materiales renovables combinados para la Construcción y el Hábitat”. Docente investigador categoría 3, desde mayo de 2001 en el programa “El Bambú: Arquitectura y desarrollo sustentable. Participó en diversos cursos de post-grado, congresos y Seminarios Nacionales e Internacionales con presentación de trabajos.
Arturo Terán Navarro Egresado de la facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la UNT con el título de Ingeniero Civil (orientación Estructuras) en agosto de 1986. Es docente en la cátedra “Estructuras I” de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la misma universidad desde noviembre de 1987, y en la materia electiva “Arquitectura en Zona Sísmica”. Actualmente ocupa el cargo de Jefe de Trabajos Prácticos con dedicación exclusiva . Docente investigador en categoría D desde 1994 en el proyecto “ El Bambú, Arquitectura, Ambiente y Comunidad”. Docente investigador categoría V, desde 1999, en el proyecto “Tecnologías apropiadas con materiales renovables combinados para la Construcción y el Hábitat” y desde mayo de 2001 en el programa “El Bambú: Arquitectura y desarrollo sustentable”. Ha participado, como autor y colaborador, en la presentación de ponencias en Congresos Nacionales e Internacionales. Ha tomado diversos cursos de formación y perfeccionamiento relacionados con la especialidad y con la tarea desarrollada en la Facultad de Arquitectura y Urbanismo, UNT.
