Todos nuestros arquitectos ponen cara Jajaja inteligente Cuando nos presentaron el sistema de “informática” del teleférico de Gaudí.
Lo primero que hay que decir es que no es un cálculo sino un diseño y lo segundo es que no es un sistema sino un buenoatusabe.
Lo explicaré muy brevemente porque los lectores de este blog desconocen la estructura y la verdad es que el tema es hermoso y vale la pena contarlo. (No soy un experto, pero me siento capaz de hacerlo).
En primer lugar, diríamos que la piedra tiene una resistencia a la compresión considerable, pero muy poca resistencia a la tracción. Esto es si hablamos de una piedra entera, porque si hablamos de una planta (es decir, bloques unidos por algún adhesivo o simplemente superpuestos) no tiene ninguna resistencia al estiramiento. En las ladrilleras ocurre lo mismo: interesante resistencia a la compresión y nula (o casi nula) resistencia a la tracción.
Las estructuras suelen comportarse de maneras complejas y confusas: la misma viga tiene áreas de compresión y tensión debido a la flexión, y también está sometida a esfuerzos cortantes y de torsión.
Para que una estructura de piedra o ladrillo funcione de manera óptima, cada parte de ella debe comprimirse sin “contaminarse” por doblarse, torcerse o cortarse. Por todas estas razones, es muy interesante darle a dicha estructura una forma tal que todas las fuerzas que actúan sobre ella se liberen, se desplacen y se resuelvan en pura compresión.
¿Cómo sabes esto? ¿Cómo determinamos que la forma de un arco como este o la inclinación de una columna como esta es la correcta para que solo experimente compresión?
Pues hay una manera muy inteligente: con las cuerdas, hilos, cables o telas ocurre lo contrario que con las piedras: sólo tienen resistencia al estiramiento. Si tiramos para intentar estirarlas, resisten, pero si empujamos, se arrugan. (Piense en un tira y afloja, con dos equipos empujando en lugar de tirando).
Con este despropósito alguien pensó que se podía hacer una estructura de alambre y tela y ponerle una carga (peso). La cuerda adquirirá una forma para resistir estas cargas, es decir, estas cargas deformarán la cuerda y el tejido de forma natural, que es la única forma en que pueden soportar.
No sé si me expliqué bien. Veamos un ejemplo:
En esta imagen se muestra un modelo estructural suspendido del techo. Se aplican cientos de bolsas con peso (como arena) a cientos de cables, y estos pesos aplicados deforman los cables. El propio peso del tejido también hace que éste se deforme.
Lo que tenemos en estos juegos es estructura a pura tracción (porque el hilo y la tela no permiten nada más). Si los invertimos obtenemos algo como esto:
Es decir: tendremos modelos de construcción con líneas y superficies que funcionan en estado comprimido. (Es decir: en el modelo, mi material solo actúa bajo tracción, pero al invertirlo, el peso “cae” hacia arriba. En otras palabras, cambio el signo de la carga, por lo que los resultados son los mismos para tracción, pero no para compresión. Porque tracción y compresión son efectos de signos opuestos).
Mire no sólo las líneas en la foto en color, qué familias de arcos forman, sino también los pliegues del papel en la foto en blanco y negro: qué tipo de arcos y bóvedas forman.
Resuelto: dupliquemos estas formas y tendremos una estructura que se puede usar para compresión pura.
Está bien jaja. Te he dicho esto. ¿No es genial?
pero…
Pero primero pienso en cuatro preguntas:
1.- ¿Cómo se corrige el peso de cada pieza de equipaje? El modelo está dibujado a escala, pero sus materiales (hilo y tela) no resisten las proporciones de los materiales de la obra (ladrillos y piedras). ¿Se aplican los pesos al modelo proporcionalmente? ¿Cómo se calcula esto? Obviamente no lo son, pero simplemente lo dicen. Veo que todas las bolsas son iguales. Si cargamos uno con el doble de cantidad y el siguiente con la mitad, el hilo tomará una forma diferente. Pero parecía que eso era sólo peccata minuta y no era importante.
2.- ¿Cómo decides dónde aplicar las bolsas? Muchas cargas sobre un edificio no estarán en el tiempo, sino que estarán distribuidas a lo largo de una línea o superficie. Pero estas bolsas son cargas puntuales, lo que simplifica y falsifica enormemente las tensiones reales, porque cuelgan en intersecciones o nudos entre cables, que es el resultado de las fuerzas realmente ejercidas a lo largo de ellos. (Por ejemplo, esto da como resultado muchas catenarias que deberían ser parábolas).
3.- ¿Cómo determinar la longitud de la línea que queda entre dos puntos? La forma de cada arco depende de su caída catenaria (peso propio), pero si se traza una línea de treinta centímetros entre dos puntos, no quedará el mismo arco como si se trazara una línea de cuarenta centímetros. Serán dos catenarias diferentes, más o menos “esbeltas” o “inclinadas” (perdón por la imprecisión de la redacción). Obviamente querrás probar visualmente más o menos longitud en cada sección hasta que luzca bien.
4.- ¿Cómo sabes las partes de cada pieza? Una vez determinado que este pilar tiene esta tendencia, ¿de qué parte debemos partir? ¿Un metro por un metro? ¿Cincuenta por cuarenta centímetros? El teleférico está hecho únicamente de alambre. Debes convertir la fuerza resultante (¿cuál es la fuerza resultante en un esquema únicamente gráfico?) a la resistencia a la compresión de la piedra elegida y resolver su sección. Pero la piedra es duradera. Esta parte también está determinada por los ojos.
En general, el método del teleférico es bastante bueno, pero es puro conteo anticuado, prueba y error con oxímetro, y no sigue ningún cálculo basado más o menos en estándares científicos. (A ver si algún día llegamos a hablar de enfoques “científicos” de la arquitectura informática actual, que también tienen algún mérito).
Digo esto porque ahora estamos leyendo mucho sobre matemáticas de elementos finitos (siempre es lindo decir elementos finitos), tresdé (lo mismo; bendito 3D), matrices (las que faltan), etc. para justificar completar la indescriptible y súper agotadora Sagrada Familia, pero eso es porque aún no es posible concebir una Sagrada Familia cuyo diseño no se puede probar computacionalmente y es súper agotador, pero eso es porque aún no es posible concebir una Sagrada Familia. Familia cuyo diseño no puede ser probado computacionalmente. racionalización.
¿Cómo se calculan las catedrales góticas? ¿Cómo se calculan los puentes romanos? No están calculados. La línea de liberación de fuerza es intuitiva (con gran sabiduría y talento) mientras que las reglas de corte se aplican en base a la experiencia o al “ojo de un buen cubertero”. (Incluso cuando comencé como arquitecto, hace menos de unos pocos siglos, conocí a algunos arquitectos y topógrafos antiguos que usaban fórmulas mágicas para extraer secciones de vigas y columnas sin hacer ningún cálculo).
Fue una experiencia constructiva: con piedra de una cantera así, debe haber tanto en las columnas de tantos pisos. Si son más de unos pocos metros, tendrás que “cerrar el hueco” con algo. Cosas así.
Lo que hizo Gaudí (ni inventó el método, sino que siguió la tradición empresarial) no fue calcular estructuras sino diseñar formas. Diseñar una forma que minimice los problemas estructurales. Diseñe una forma que garantice que las piezas funcionen de la mejor manera posible y que sean lo suficientemente gruesas para parecer resistentes y duraderas. (Lo más importante es encontrar una excusa para confirmar de antemano el diseño formal que buscaba, no parecer demasiado obstinado y que se le dé cierta seriedad “científica”).
Anteriormente, las estructuras no se calculaban (ahora no tan en serio como podría pensar un profano). Anteriormente, las estructuras se construían simplemente.
