andrew charleson, forma arquitectonica y estructural (1)

'extura y nichos muros laterales , la gran sala de

condolencias.

Captulo 111

I . Francis D.K. Ching, Ar-aure: Form, Space and ~der, (1979) 2 ' edicin, in ostrand Reinhold,

a York, 1996; versin ::ascellaaa : Arquitectura :

rma, espac io y orden, avo Gili, Barcelona y co, 1982, 2 edicin

Relaciones entre la forma arquitectnica y la estructural

Introduccin

ste es el primero de los siete captulos en los que imaginaremos la visita a un edificio e iremos analizando, cada vez con mayor de- 1 talle, los distintos papeles ue desempea la estructura en varios mbitos y aspectos de la arqwtectura. En ese marco, es e captu-lo observa algunas cuestiones arquitectnicas que surgen esen-cialmente fuera del edificio, y reflexiona sobre ellas. A cierta dis-tancia, la forma o la volumetra del edificio, ms que cualquier otro detalle exterior, es lo que domina visualmente e invita a in-vestigar las relaciones entre la forma arquitectnica y la forma es-tructural. Pero antes de estudiar las distintas relaciones entre esas formas -que los proyectistas pueden aprovechar en beneficio de una mayor riqueza arquitectnica- debemos aclarar el significa-do de estos trminos.

'Forma arquitectnica' es una expresin muy utilizada, pero) rara vez definida. Francis Ching rompe con la tradicin de utili-zarla sin mucho rigor, pero -aunque la define explcitamente- su definicin sigue siendo imprecisa; plantea que 'forma arquitect-nica' es una expresin global que se refiere en primer lugar al con-torno exterior o figura de un edificio y, en menor medida, a su or-ganizacin interna y a sus rasgos unitarios; tambin seala que esa figura comprende varias propiedades visuales y relacionales, a saber: tamao, color y textura, posicin, orientacin e inercia visual. 1 En su opinin, la forma se suele entender en primer lugar como la figura o la volumetra tridimensional, pero tambin com-prende aspectos arquitectnicos adicionales como la configura-cin y la forma estructurales, en la medida en que stas pueden organizar y dar unidad al proyecto arquitectnico.

Para el propsito de este estudio emplearemos el concepto de 'forma arquitectnica' limitado fundamentalmente a la forma en-volvente o figura. Esta aclaracin y simplificacin deliberadas ex-cluyen conceptualmente de la forma arquitectnica cualquier consideracin de la organizacin estructural interior o exterior. Con ello se admite el hecho de que la volumetra tridimensional puede ser completamente ajena a la forma estructural. Al desvin-cular la estructura de esa expresin ms bien nebulosa pero muy habitual que es la forma arquitectnica, surge la oportunidad de estudiar las relaciones de la estructura con aspectos especficos de

)

1

LA ESTRUCTURA COMO ARQUITECTURA

la arquitectura, antes incluidos en definiciones ms-generales de la forma arquitectnica. Nos referimos a conceptos como los de textura, orden y organizacin espacial. Esta definicin restringi-da de la forma arquitectnica -que excluye los aspectos estructu-rales- refleja los estudios que se hacen en este captulo, tanto de los planteamientos previos del proyecto arquitectnico en la prctica real como de la propia arquitectura construida. La sepa-racin entre la forma arquitectnica y la forma estructural es algo corriente en el proceso de proyecto, tanto dentro del estudio pro-fesional como en los propios edificios. Ya hemos identificado dos formas estructurales bien diferenciadas en el caso del crematorio de Baumschulenweg. Los muros estn estrechamente relaciona-dos con la forma arquitectnica y los pilares no; ambos conviven dentro de la envolvente del edificio y contribuyen de manera de-cisiva a su arquitectura exterior e interior, respectivamente.

La expresin 'forma estructural' tambin requiere una expli-cacin. En los escritos de arquitectura, el sentido habitual alude a la esencia estructural de un edificio. Por ejemplo, la forma es-tructural de un entramado de vigas y pilares puede describirse ..: como un 'esqueleto', aun cuando est sosteniendo un armazn de forjados planos o est estabilizada por muros de arriostramiento. En un caso como ste, el observador percibe el entramado es-tructural como el sistema dominante en el edificio. Quizs el es-queleto sea un elemento que visualmente destaca ms que los mu-ros de arriostramiento. Los elementos del esqueleto (vigas y pilares) probablemente resultan ms visibles cuando no hay tabi-ques interiores, mientras que los muros de arriostramiento pasan a un segundo plano.

En este libro, por forma estructural se entiende en general el sistema estructural primario de un edificio o el que ms domina visualmente. Aunque la mayor parte de los edificios incluye va-rios sistemas estructurales primarios, algunos slo tienen uno. La Biblioteca Pblica de Vancouver es un buen ejemplo (figura 3.1). En este caso, los prticos rgidos (dispuestos en planta a interva-los regulares) resisten las cargas gravitatorias y las acciones hori-zontales en sentido longitudinal; las que actan en sentido trans-versal son resistidas por dos prticos perimtricos.

La mayora de los edificios tiene dos o tres sistemas estructu-rales: uno que resiste las cargas gravitatorias y uno o dos que re-sisten las acciones horizontales en direcciones perpendiculares; o bien un sistema unidireccional mixto para las cargas verticales y horizontales (en una direccin), completado por otro sistema para las cargas horizontales en la direccin perpendicular. Un ejemplo de la primera configuracin es el edificio de la academia Mont-Cenis, en Herne (Alemania; vanse las figuras 3.26 y 3.27). Las cerchas continuas de la cubierta, apoyadas sobre unos esbel-tos pilares, resisten las cargas verticales, mientras que las cargas

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ergoproxyHighlight

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3. r. Biblioteca Pblica, Vancouver. Moshe

Safdie & Associates, I995 Un tpico prtico

longitudinal y el extremo de un prtico

transversal en el permetro.

~ Abby Suckle, By Their (. " Design, Whirney Li-

-ary o f Design, Nueva ' 1980.

LA FORMA ARQUITECTNICA Y LA ESTRUCTURAL 37

horizontales las resisten las diagonales de acero de las cruces de san Andrs, situadas en el plano de la cubierta y a lo largo de las cuatro fachadas exteriores. El edificio Exchange House, en Lon-dres, es un ejemplo tpico de la segunda solucin, que incluye dos sistemas resistentes a las cargas horizontales. Los grandes arcos, rigidizados por diagonales, resisten las cargas verticales y las lon-gitudinales, y las cruces de san Andrs vistas resisten las cargas transversales (vanse las figuras 3.40 y 3.4I).

En edificios con ms de un sistema estructural y cuando no est muy claro a simple vista cul es el sistema primario, el con-cepto de 'forma estructural' resulta demasiado simplista. En estos casos es ms apropiado hablar de 'sistemas estructurales'.

El estudio de Abby Suckle sobre diez arquitectos de primera l-nea indica que stos deciden la forma del edificio despus de con-siderar un amplio abanico de factores que normalmente no in-cluyen la estructura en primera instancia. 2 Lo que suele tratarse en primer lugar son cuestiones de proyecto como encajar el pro-grama o el encargo dentro del presupuesto o de la edificabilidad admisible, todo ello dentro de una idea arquitectnica global. La autora encuentra que mientras que la intensidad y la importancia de la idea inicial del proyecto varan en gran medida de un arqui-tecto a otro, los aspectos estructurales nunca son prioritarios en las fases iniciales del proyecto a la hora de determinar la volume-tra del edificio. Probablemente muchos arquitectos se identifica-ran con Arthur Erickson cuando afirma:

La estructura es el elemento ms fuerte y potente de la forma, hasta el punto de que, si no es el ltimo en considerarse en la larga serie de decisiones que condicionan la forma, distorsiona o modifica todos los dems factores determinantes de un edificio. En ese caso deduciramos que la estructura ha dictado todos los dems aspectos del

[


proyecto. Los usuarios no deberan tener que comportarse tal como dictan los pilares; ms bien debera ser lo contrario [ ... ]. Como en todos mis edificios, la estructura ni siquiera la estudiamos hasta despus de haber decidido los aspectos principales del proyecto, como la configuracin de los espacios y la forma del edificio. De este modo, la estru~ no interfera, sino que segua las intenciones del. proyr cV

Vale la pena recordar que, aunque Erickson pospone las deci-siones sobre la estructura en las fases iniciales del proyecto, su ar-quitectura destaca por una estructura expresada de manera clara y racional. En sus edificios no hay indicio alguno de que las deci-siones de fondo sobre el diseo de la estructura se hayan tomado demasiado tarde en el proceso de proyecto, lo que habra ocasio-nado una estructura poco integrada con la funcin y la esttica del edificio. Basta recordar el edificio de los Tribunales de Justi-cia de Vancouver y el Museo de Antropologa de la Universidad de la Columbia Britnica, tambin en Vancouver, para valorar la claridad con la que habla la estructura en su arquitectura.

Tal actitud hacia una estructura que 'sigue a la forma' en lugar de 'dar forma' contrasta totalmente con otras posiciones opues-tas formuladas en diversos periodos de la historia de la arquitec-tura. Por ejemplo, Eugene-Emmanuel Viollet-le-Duc expresaba as las opiniones de los racionalistas estructurales del siglo xvm: Dadme un sistema estructural, y yo encontrar las formas que resultan de l. Pero si cambiis de estructura, me ver obligado a cambiar las formas. 4 Viollet hablaba pensando en la arquitectu-ra gtica, en la que los muros portantes y los contrafuertes de f-brica definen el cerramiento exterior. Debido a su gran extensin en planta y a su impacto espacial interior y exterior, la estructura domina de tal modo la construccin gtica que existe una rela-cin estrechsima entre la forma arquitectnica y la forma estruc-tural. Sin embargo, desde el siglo xvm y desde la llegada de los materiales de alta resistencia u iten tra iones (como el hie-rro y despus el acero) e vocabulario estructura antes ms li-mitado (a base de mur s, ove as y confra uertes) se ha amplia-do enormemente, a la vez que se ha liberado de su funcin de cerramiento. Ya son habituales algunos sistemas nuevos como los prticos rgidos y los pilares empotrados en la base, y se utilizan conjuntamente con sistemas de cerramiento no estructurales, como los paneles prefabricados de hormign y los paneles ligeros. En la actualidad, el cerramiento del edificio se suele separar de la estructura, hasta el punto de que resulta difcil predecir la forma estructural a partir de la forma arquitectnica.

Las creencias de Viollet-le-Duc sobre la estructura como algo que 'da forma' fueron defendidas con la misma conviccin por Pier Luigi Nervi en la dcada de r 9 5 o:

3. Citado por Suckle, By Their Own Design, pgi-na 14.

4. Citado en Peter Collins, Changing ldeals in Modern Architecture (I 750-I950), (1965) i. edicin, M cGill-Queen 's University Press, M ontrea l, 1998, pgina i.14; versin castellana: Los ideales de la arquitectura moderna: su evo lucin (I750-I95 0), Gustavo Gili, Barcelona 1970, pgi na i.19 .

Vo~~ ~

Luigi Nervi, "Con-scrucrural form ",

ut and Building TOlwnen 208, 19 55,

-~3-5 29. n d Evan Glasser,

""'s:=mral considerarions", C. Snyder y An-

Caranese (edicin), .s:=~aw.n to Architectu-

d;raw-Hi ll , N ueva 1 - 9, pginas 268-

LA .FORMA ARQUITECTNICA Y LA ESTRUCTURAL 39

Ms an, estoy profundamente convencido -y esta conviccin se ve reforzada por una valoracin crtica de las obras de arquitectura ms importantes del pasado y del morliento actual- de que la apariencia externa de un buen edificio no puede, y no debe, ser otra cosa que la expresin visible de una realidad estructural o constructiva eficaz. En 1 otras palabras, la forma debe ser el resultado necesario de la estructura, y no su base de partida. 5

La opinin de Nervi -convincente slo en el contexto de la construccin en altura o de grandes luces- es apoyada por David Evan Glasser: como en el caso de las grandes salas de espect-culos, los auditorios y los estadios, est claro que una idea de pro-yecto sin un armazn estructural riguroso y bien integrado resul-tara engaosa. 6

Los siguientes epgrafes de este captulo ilustran la diversidad de relaciones que se establecen entre la forma estructural y la for-ma arquitectnica. Se analizan en primer lugar obras de arqui-tectura en las que estas dos formas alcanzan una sntesis integra-dora. Luego, despus de presentar la situacin ms habitual -en la que dichas relaciones se pueden considerar concordantes-, el captulo concluye con ejemplos de edificios en los que, por diver-sas razones, las dos formas difieren entre s.

El orden en el que se tratan las tres relaciones no implica una preferencia por ninguna de ellas en particular. Ninguna de las re-laciones entre la forma arquitectnica y la estructural -ya sean de sntesis, de concordancia o de discordancia- es inherentemente mejor que otra. No obstante, lo que s es de enorme importancia es saber en qu medida la estructura contribuye con xito a ma-terializar las aspiraciones del proyecto arquitectnico, sea cual sea su relacin con la forma arquitectnica.

Sntesis de la forma arquitectnica y la estructural

Este apartado estudia siete sistemas estructurales que constituyen ejemplos tpicos de sntesis entre la forma arquitectnica y la es-tructural. En estos casos, la estructura define la forma arquitec-1 tnica y funciona a menudo, al menos en parte, como cerramien-to del edificio. El orden en que se tratan los sistemas estructurales empieza por las estructuras de cscara, que entre todos los siste-mas estructurales son las que integran ms estrechamente ambas formas. Para el resto de los sistemas se hace un recorrido que va desde las formas curvas a otras ms lineales y planas.

Estructuras de cscara Las estructuras de cscara logran la sntesis pura entre la forma arquitectnica y la estructural. Tambin conocidas como 'estruc-


turas laminares' , las cscaras resisten y transmiten cargas con es-pesores mnimos. Para su adecuado comportamiento estructural, las cscaras se basan en su geometra curva en las tres dimensio-nes y en la correcta posicin y orientacin de los soportes. Cuan-do se construyen en hormign armado, muchas cscaras -como las levantadas por Heinz Isler, destacado proyectista europeo de cscaras de hormign- muestran suaves superficies curvas por el interior y el exterior, muy parecidas a las de un huevo de gallina.7 Las cscaras de Isler unifican la forma arquitectnica y la estruc-tural desde que salen de los cimientos, y se elevan con una curva-tura continua para envolver el espacio interior (figura 3.2).

En el Palacete de los Deportes, en Roma, la superficie de la cs-cara no llega directamente al suelo, sino que apoya a un nivel su-perior sobre soportes inclinados que resisten los empujes hacia fuera (figura 3.3). Esta cscara define tambin la forma de la cu-bierta y funciona a la vez como estructura y como cerramiento. Sus superficies interiores estn nervadas (figura 3.4). Las nerva-duras entrecruzadas -que muestran las piezas de encofrado del hormign prefabricado- aumentan la estabilidad de la cscara y consiguen esa textura estructural tantas veces admirada.

3.2. Interior de u1u estructura de cscar.:.. (Cortesa de ]ohn Chilton.)

3 + Palacete de le~ Deportes, Roma. Pzr

Luigi N ervi c Annibale Vitello~ 1957. Los soporta

inclinados sostienen L cscara de la cubierti

3 + Superficie nervad.: interior de la cscar.i

7 . Pu e de n ve r se otros ejemplos en Joltn Chil ton, Heinz lsler, serie 'The Eng1-neer's Contribution to Con-temporar y Architecture', Thornas Telford, Londres, 2000.

-_ - . Proyecto Edn, Cmnualles (Inglaterra). _ ill:holas Grimshaw &

.:rtners, 2oor. Grupo -"" biocpulas

elazadas.

- . Estructura interior b biocpula,

rmada por una capa aurior de hexgonos y

-...: interior de tirantes :Jngulados.

LA FORMA ARQUITECTNICA Y LA ESTRUCTURAL

Las estructuras de cscara tambin se pueden construir con ba-rras rectas de acero o de madera, como en el caso de las cpulas geodsicas y otras cpulas trianguladas. Aunque en estos casos la multitud de barras cortas configuran una superficie estructural facetada que luego debe recubrirse, la estructura no deja de defi-nir la forma arquitectnica. Los enormes invernaderos del Pro-yecto Edn, en Cornualles, son un ejemplo de ello (figura 3.5). Los hexgonos -un modelo geomtrico que aparece en muchas estructuras de la propia naturaleza- son las piezas de construc-cin de estas cscaras o 'biocpulas' (biomes), como se las llama. Debido a las grandes luces, de hasta r 24 metros, la estructura he-xagonal de acero que acta como estructura primaria exterior se complementa con una capa secundaria interior de tirantes (figu-ra 3.6). Al aumentar de este modo el canto estructural, se pudo reducir a menos de la mitad el dimetro de los tubos de los hex-gonos principales (menos de ioo milmetros), mejorando consi-derablemente la transparencia general. Estas biocpulas ponen de manifiesto el grado de sntesis de las formas que puede alcan-zarse con las estructuras de cscara. Aunque en este proyecto la estructura tiene un papel limitado como cerramiento constructi-vo, s define una forma orgnica arquitectnica, a la vez que lo-gra una construccin racional, econmica y transparente.

Estructuras textiles Las estructuras textiles o de membrana representan otro tipo de estructura laminar. Estas estructuras -en las que el tejido a trac-cin resiste desde el principio su peso propio y otras cargas- tam-bin dependen para su adecuacin estructural de la curvatura en tres dimensiones. La forma, el espesor y la resistencia del tejido deben adecuarse a las cargas previstas, y todas las superficies de-ben tensarse fuertemente para prevenir las sacudidas del tejido

[ con viento fuerte. Como en las estructuras de cscara, no existe distincin entre la forma arquitectnica y la estructural. Sin em-bargo, las estructuras textiles precisan de barras comprimidas adicionales e independientes, con el fin de crear puntos altos des-de los cuales se pueda tensar el tejido. Los arcos, por sus formas

42 LA ESTRUCTURA COMO ARQUITECTURA

curvas, resultan muy adecuados y estticamente son los ms afi-nes a la geometra curva del tejido, pero se utilizan ms los ms-tiles, las tornapuntas volantes y los cables, que introducen mate-riales y formas geomtricas diferentes. Su linealidad, densidad y solidez contrastan con las superficies textiles -que son fluidas, li-geras, translcidas y de doble curvatura-, por lo que a veces dis-torsionan la suavidad formal global del tejido.

En la pista de hielo y el veldromo de Stellingen, en Hambur-go, el sistema primario de soportes a compresin est formado por cuatro grandes mstiles que atraviesan la superficie textil y se conectan a ella por medio de tirantes (figura 3.7). Ocho torna-puntas volantes forman picos adicionales. Apoyadas en unos ca-bles interiores atirantados desde los cuatro mstiles exteriores, es-tas tornapuntas empujan hacia arriba sobre la superficie del tejido, aumentando su curvatura y mejorando su comportamien-to estructural. El interior del edificio muestra bien a las claras las diferentes cualidades arquitectnicas del tejido y de la estructura

3. 7. Pista de hielo y veldromo de Stellingen, Hamburgo. Silcher, Werner & Partners, I996. Forma general.

3.8. Contraste de cualidades arquitectnicas entre la superficie textil y los elementos estructurales interiores.

3.9. Pabelln de Portugal, Expo 98,

Lisboa. Alvaro Siza, r998. La marquesina

cuelga entre dos prticos.


de barras de soporte: mstiles, tornapuntas volantes y cables in-teriores de acero (figura 3.8). Catenarias Al igual que las estructuras textiles, las estructuras de catenarias transfieren las cargas a los soportes mediante esfuerzos de trac-cin. El ejemplo ms sencillo de una catenaria es un cable que cuelga entre dos puntos altos. Las catenarias que soportan cu-biertas se proyectan normalmente de manera que el peso propio de la cubierta supere la succin del viento o las presiones ascen-dentes, que de otro modo causaran movimientos verticales exce-sivos. Por esta razn, a veces se elige el hormign armado como material de la catenaria. El hormign rodea y protege el acero traccionado y forma las superficies exteriores e interiores. Se pue-den hacer otros sistemas de catenaria ms ligeros siempre que se anule el movimiento ascendente debido al viento con lastre o con un sistema independiente de tirantes de anclaje. Los tirantes de la catenaria se diferencian a menudo del cerramiento y suelen de-jarse vistos al interior o al exterior de la envolvente del edificio. La marquesina del Pabelln de Portugal, en Lisboa, y el Pabelln 26 de la Feria de Muestras de Hannover ilustran estos dos posi-bles planteamientos.

En el extremo sur del Pabelln de Portugal, construido para la Expo 98, una plaza de ceremonias -de 6 5 metros de largo por 5 8 de ancho- est cubierta por una catenaria de losa de hormign armado de 20 centmetros de espesor. En vista de su extraordina-ria esbeltez y su forma colgante, se ha descrito de varios modos: como un 'velo' o una 'tienda' (figura 3.9). Dos prticos, uno en cada extremo, actan como dos bloques macizos para resistir la traccin de la catenaria. Dentro de cada prtico, nueve muros pa-ralelos o contrafuertes resisten el enorme tirn producido por la losa colgante. Su sencillez en el detalle se traslada al diseo de los prticos, que no expresan en absoluto su importante papel es-tructural. Su ortogonalidad elemental se habra visto comprome-tida si se hubiese adoptado la solucin habitual de reducir la sec-cin de los contrafuertes con la altura, en correspondencia con la reduccin de valores de la grfica de momentos flectores. Los pi-lares de la terminal del aeropuerto internacional Dulles, en Was-hington (DC), ilustran el planteamiento habitual. Tanto su incli-


nacin como su seccin decreciente expresan el enorme esfuerzo necesario para soportar una pesada cubierta de hormign arma-do (figura 3.10).

As pues, la marquesina de la plaza del Pabelln de Portugal consta de dos formas: la losa catenaria y los prticos. Ambas sim-ple y llanamente ejemplifican la sntesis de la forma arquitectni-ca y la estructural. (En el captulo VI se estudia el novedoso deta-lle de los tendones vistos de la catenaria en el encuentro de la losa y el prtico.)

Las olas ondulantes formadas por la alternancia de cubiertas colgantes y mstiles en el Pabelln 26 de la Feria de Hannover son tambin una buena muestra de integracin total de la forma ar-quitectnica y la estructural (figura 3.11). En fuerte contraste con los robustos prticos de hormign del Pabelln de Portugal, estos mstiles triangulados, a modo de caballetes, tienen cualidades ar-quitectnicas de ligereza y transparencia. Dentro de los principa-les espacios interiores, los elementos de la catenaria de acero -que se entienden como 'cintas atirantadas'- soportan la cubierta y el techo de madera; o bien, en zonas escogidas, paneles de vidrio (fi-gura 3.12).

3.10. Aeropuerto internacional Dulles, Washington (DC) . Saarinen (Eero) & Associates, 1962. La losa de la catenaria apoya sobre los pilares inclinados.

3.1 r. Pabelln 26, Feria de Hannover. Herzog & Partner,

1996. Tres catenarias cuelgan entre los

mstiles.

3.12. Los tirantes vistos de la catenaria de acero conectan con un mstil

interior.

- ~. Estadio de ftbol Licome, Amiens. ~&More/&

is, I999 Un ~iento de costillas _z delimita el

y las tribunas.


Estructuras nervadas Las estructuras nervadas tambin pueden llegar a ser casi sinni-mas de cerramiento cuando generan y definen la forma arquitec-tnica, aunque su carcter de esqueleto suele requerir un sistema de cerramiento independiente. Las nervaduras suelen salir en vo-ladizo desde los cimientos o bien estn apuntaladas cerca de la base. Si son inclinadas o tienen un perfil curvo, pueden apoyar en otras nervaduras para conseguir el equilibrio, como en el caso de una cpula nervada. Las estructuras nervadas suelen encerrar vo-lmenes sencillos, ms que edificios de varios pisos. Limitando estrictamente la altura de estas estructuras a una sola planta, aun-que sea de gran altura, los arquitectos evitan la posibilidad de comprometer la pureza de un lenguaje arquitectnico a base de nervaduras con una estructura portante interior adicional.

Los nervios o 'costillas' dominan visualmente cada uno de los cuatro cerramientos perimtricos, estructuralmente independien-tes, del estadio de ftbol de Licorne, en Amiens (figura 3.13). Ele-gantemente curvadas y de seccin decreciente, las costillas acogen a los espectadores y acentan la sensacin de cerramiento. La combinacin de acristalamiento y costillas bastante separadas en-tre s tiene como resultado un grado de transparencia y amplitud excepcionalmente elevado: la luz natural se aprovecha al mxi-mo, los espectadores son mucho ms conscientes de lo habitual de que el partido se est jugando al aire libre, y a la vez pueden disfrutar del paisaje urbano circundante.

Un puntal situado en la parte baja de cada costilla garantiza su anclaje a la base y su estabilidad en direccin transversal. Las car-gas longitudinales las resiste un entramado rgido incluido dentro de la superficie nervada, con una configuracin poco habitual: las costillas actan como pilares y los tubos horizontales o largueros como vigas empotradas a las costillas a distancias de r metro (fi-gura 3.14). La combinacin de largueros y costillas en estos pr-ticos de mltiples vanos evita tener que adoptar la solucin ms usual y econmica a base de diagonales, cuya geometra chocara con el esquema ortogonal uniforme de costillas y largueros.


Una combinacin similar de costillas estructurales primarias y tubos horizontales secundarios define la forma arquitectnica de la cpula del Parlamento alemn (Reichstag), en Berln (figu-ra 3.15). En este caso, las costillas empujan unas contra otras por medio de un anillo de coronacin que trabaja a compresin. Una estructura interior con una rampa helicoidal doble, soportada desde las costillas, les confiere suficiente rigidez horizontal gra-cias a su accin en planta como viga anular. Dentro de la super-ficie de la cpula hay un entramado circular rgido, similar al del estadio de Licorne, que resiste las acciones horizontales.

Arcos Los arcos ofrecen tambin una posible sntesis entre la forma ar-quitectnica y la estructural. En el edificio Ludwig Erhard Haus, en Berln (figura 3.16), la repeticin de arcos estructura una for-ma de edificio abovedada. Las luces de los arcos varan debido a la forma irregular de la parcela. Los forjados cuelgan de los arcos mediante tirantes o bien apoyan por encima de ellos, como en la fachada de la calle. Es ste un ejemplo razonable de utilizacin convencional de los arcos, equidistantes y alineados verticalmen-te. Pero en el caso del Gran Invernadero de Carmarthenshire (Ga-les), los arcos forman una cpula toroidal (figura 3.17). Los dos radios de curvatura de la cpula, siempre perpendiculares, exigen que los arcos alejados del eje del edificio se inclinen respondien-do a la curvatura tridimensional de la superficie. La claridad de la forma estructural curva no se ve alterada por los tubos de pe-queo dimetro que se disponen longitudinalmente y atan los ar-cos a intervalos uniformes a una viga anular perimtrica. Adems de soportar el acristalamiento de la cubierta, estos tubos tambin evitan el pandeo de los arcos fuera de su plano y la flexin late-ral de los arcos inclinados.

3.15. Cpula del Reichstag, Berln. Sir N orman Foster & Partners, 1999 Costillas radiales y tubos perimtricos.

3.16. Ludwig Erhard Haus, Berln. Nicho/as Grimshaw & Partners, 1998. Arco testero del edificio, visto desde la

parte trasera.

.1 - . Gran Invernadero de Carmarthenshire (Gales). Sir Norman

Foster & Partners, 1998. Cubierta a base

de arcos.

. Car! W. Condir, The Clricago School of Architec-.:zre, The University of Chi-.:ago Press, Chicago, 1964,

~gina 90.


Estructuras porticadas La sntesis de la forma arquitectnica y la forma estructural va ms all de las formas curvas. No hay ms que recordar la estre-cha relacin que hay entre las estructuras ortogonales de esquele-to y las formas rectas. En su anlisis de los influyentes almacenes Sears Roebuck de Chicago (1891), Carl Condit afirma: por pri-mera vez, el esqueleto de acero y hierro forjado se convirti ente-ramente y sin ambigedades en el instrumento de la expresin ar-quitectnica [ ... ].El largo alzado oeste se desarrolla directamente a partir del sistema estructural que hay detrs, del mismo modo que los contrafuertes aislados de la catedral gtica sirven como elementos visuales primarios en su indisoluble unidad de estruc-tura y forma. 8

La mayora de los entramados ortogonales de vigas y pilares se integran bien con las formas arquitectnicas prismticas. El con-sabido edificio de oficinas de media o gran altura es un ejemplo tpico; pero aunque sea un ejemplo de integracin de la forma ar-quitectnica y la estructural, puede que la arquitectura resultan-te no valga la pena. Los tres edificios siguientes, inslitos aunque bien valorados, ilustran la materializacin y las posibilidades de la sntesis de los entramados y la forma arquitectnica.

El Gran Arco de La Dfense, en Pars -que se ve en alzado como un prtico en s mismo, abierto y gigantesco-, est com-puesto por un conjunto jerarquizado de prticos (figura 3.18). A lo largo de cada pata del edificio se levantan cuatro mega prticos de cinco plantas, internos y equidistantes, que sostienen la cu-bierta. Cada planta de un megaprtico est subdividida en siete pisos intermedios. La cubierta de gran luz y la estructura del z-calo -que pasa por encima de muchos tneles subterrneos- es-tn tambin porticadas, a base de vigas Vierendeel de tres plantas

' ...... .

' ..


3.20. Columbario del cementerio de San

Cataldo, Mdena. A/do Rossi, 1984.

Ortogonalidad rigurosa.

de altura. Los grandes bordes biselados de la cubierta y del zca-lo vuelan desde una retcula formada en planta por las cerchas principales y los prticos secundarios de la cubierta. Las barras de las vigas Vierendeel quedan vistas en las salas de exposiciones de la cubierta. Aunque la seccin achaflanada del cordn supe-rior y las cartelas situadas entre los cordones horizontales y los montantes verticales chocan con la ortogonalidad de la mayor parte de la estructura, estn en consonancia con las formas bise-ladas del conjunto del edificio (figura 3.19).

El rigor ortogonal, sin concesiones, caracteriza la forma cbi-ca y los prticos perimtricos del columbario del cementerio de San Cataldo, en Mdena (figura 3.20). Desde el punto de vista ar-quitectnico y estructural, las superficies exteriores -perforadas por huecos no acristalados- pueden considerarse tambin muros multiperforados, dada la suave continuidad del revoco y la au-sencia de todo indicio de vigas o pilares. El espesor del prtico -exagerado por la profundidad del conjunto de compartimentos del osario- refuerza ideas como la oquedad y el vaco, que nos traen reminiscencias de las cuencas vacas de una calavera. Esta lectura corresponde a un entendimiento de la obra como un edi-ficio inacabado, desierto, una metfora construida de la muer-te .9 El interior del edificio tambin est prcticamente hueco a excepcin de las escaleras y las galeras, sostenidas por un entra-

3.18. Gran Arco de La Dfense, Pars. Johan Otto von Spreckelsen, 1989. Prticos dentro

de un prtico.

3.19. A la derecha, una viga Vierendeel del

interior.

9. Sabine Thiel-Siling (edi-cin), Icons of Architecture: the 2oth Century, Preste!, Mnich y Londres, 1998, pgina 125.


3.2I. Invernadero Princesa de Gales, Londres. Gordon Wilson, r986. Variaciones sobre el prtico a dos aguas.

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mado de esqueleto de acero con cualidades opuestas, casi como un andamiaje.

Los prticos a dos aguas -formados por pares inclinados de cubierta unidos rgidamente a pilares verticales- constituyen la estructura de numerosos edificios industriales o funcionales. En el invernadero Princesa de Gales, en Londres, esta forma estruc-tural -que rara vez honra las pginas de las publicaciones de ar-quitectura- se integra con la forma arquitectnica. Para construir esta 'colina acristalada' como idea de proyecto, el arquitecto em-plea prticos simples de varios vanos (figura 3.21). No obstante, a diferencia de la mayora de los prticos, los pares apoyan di-rectamente sobre los cimientos del permetro, reduciendo con xi-to el impacto visual del edificio sobre su entorno. Los prticos transversales que generan la forma son geomtricamente simples, pero ciertas transformaciones sutiles -que introducen asimetras y complejidad volumtrica- distinguen este invernadero de sus parientes ms utilitarios. Un sistema estructural poco frecuente, similar al del estadio de Licorne, asegura la estabilidad longitudi-nal. La preocupacin por el ambiente hmedo y corrosivo, y por las posibles distracciones estticas llevaron a sustituir por prti-cos rgidos en el plano de la cubierta la solucin convencional de arriostramientos diagonales en cruz de san Andrs, normalmente asociada a la construccin porticada.

Muros El muro es otro sistema estructural susceptible de participar en la integracin de la forma arquitectnica y la estructural. Como ejemplo, en la Facultad de Periodismo de Pamplona, los muros no slo dominan las fachadas, sino que tambin definen los espacios interiores (figuras 3.22 y 3.23). En algunas zonas, los huecos ras-gados horizontales hacen que los muros trabajen horizontalmen-te como vigas; incluso las barandillas se entienden como muros bajos. Dentro y fuera, los muros dominan la experiencia arqui-tectnica. Afortunadamente, la posible insipidez de esta arquitec-tura de muros queda mitigada por las variaciones de los alzados en el exterior y de los espacios en el interior, la cuidadosa preo-


cupacin por las texturas superficiales y la luminosidad del color del hormign. La forma rectilnea de los muros refuerza la arqui-tectura ortogonal que soportan, encierran y subdividen.

Este apartado concluye estudiando cmo la combinacin de prticos y muros puede integrar tambin la forma arquitectnica con la estructural. En la Casa del Fascio, en Como -generalmen-te reconocida como la aportacin ms destacada de Italia al Mo-vimiento Moderno-, la forma arquitectnica y la forma estructu-ral se funden en una sola. Los prticos perpendiculares -con la colaboracin de varios muros que garantizan la estabilidad late-ral- ordenan y estructuran un edificio de planta cuadrada con fa-chadas rectas. La expresin de los muros y los prticos es ms os-tensible en el alzado delantero (figura 3.24). Los prticos y, en menor medida, los muros organizan el espacio interior de un modo menos rgido de lo esperado. Como explica Peter Blundell-J ones, la luz de la malla estructural cambia sutilmente en varios puntos, con el fin de albergar una gran sala de reuniones, de au-mentar el fondo de la zona de oficinas o de reducir la anchura del corredor adyacente al espacio central. 10 En general, los prticos definen la longitud y la anchura de los espacios, as como las zo-

3.22. Facultad de Periodismo, Pamplona. Vicens y Ramos, r996. J,os muros dominan visualmente el exterior.

3. 2 3. Una arquitectura interior de muros.

ro. Peter Blundell-Jones, M odern A rchitecture Through Case-Studies, Ar-chitectural Press, Oxford, 2002, pgina 153.

~- Casa del Fascio, G.. o. Giuseppe - .igni, r936.

posicin racional prticos y muros.

- -. El espacio .il, delimitado por

prticos.

. Academia Mont-Herne ~nia). Jourda &

~din, r999. Una Je vidrio con una "'lllrquesina de

:id.:l.

r de madera.


nas de circulacin (figura 3.25). La Casa del Fascio es un com-pendio de ortogonalidad y racionalidad, y se estructura fsica y conceptualmente a base de muros y de prticos.

Formas concordantes

La mayora de los edificios encajan dentro de esa categora en la que la forma arquitectnica y la estructural ni se integran ni -como se estudiar en el siguiente apartado- se oponen, sino que ms bien existe entre ellas una relacin cmoda y, a menudo, nada llamativa. Suele suceder que dentro de la misma forma ar-quitectnica coexistan distintos sistemas estructurales. Por ejem-plo, puede que haya prticos destinados a soportar las cargas gra-vitatorias, y arriostramientos en cruz para resistir las acciones horizontales. Los siguientes ejemplos ilustran algunos edificios de este tipo. Aunque no puede hablarse de una sntesis completa, sus formas no dejan de estar sumamente integradas. Los edificios se estudian en una secuencia que va desde las formas arquitectni-cas ms sencillas hasta las ms irregulares.

Una gran caja de vidrio encierra el conjunto de la academia Mont-Cenis, un centro gubernamental de formacin en Heme (Alemania). El plano de la cubierta se prolonga para formar la gran marquesina de entrada (figura 3.26). El campus autosufi-


ciente comprende bloques de alojamiento de tres plantas, una bi-blioteca, la administracin, aulas, comedores y espaciosas zonas exteriores. En respuesta a la historia del lugar, relacionada con la minera del carbn, el planteamiento del proyecto, particular-mente respetuoso con el entorno, queda patente en la estructura de madera y en la nube de clulas fotovoltaicas que cubren el 50 por ciento de la superficie de la cubierta. Un bosque de esbeltos pies derechos soporta una serie de cerchas continuas transversa-les de madera que a su vez sostienen correas compuestas de ma-dera y acero. Las celosas verticales de madera que sujetan el acristalamiento dotan a la fachada, de ms de cuatro alturas, de la necesaria resistencia a las cargas horizontales. Las diagonales de acero colocadas en varios tramos del permetro de la fachada y del plano de cubierta aseguran la estabilidad general y la resis-tencia al viento.

El sistema de prticos de madera -que domina visualmente el conjunto con su retcula uniforme- tiene ms relacin con la for-ma arquitectnica que los detalles estructurales en s. Los pilares redondos de madera y la presencia de diagonales en la cubierta y en los montantes triangulados de fachada introducen elementos no ortogonales en una envolvente que, de otro modo, sera total-mente rectilnea (figura 3.27). El arriostramiento de cruces met-licas de san Andrs, en el plano de la cubierta y en los alzados de la fachada, entra tambin en conflicto con la rotundidad de la forma arquitectnica, pero la delgadez de esas cruces fas hace casi inapreciables contra un fondo muy tupido de piezas de madera mucho ms gruesas. Un aspecto fascinante de este proyecto es la disparidad de materiales de construccin. Los pilares circulares de madera -que no son ms que simples troncos descortezados-contrastan considerablemente con la tersura de la piel acristala-da, lo que acenta las diferencias entre el entorno natural y el ar-tificial, que estn en el origen de este proyecto.

Desde el punto de vista de su forma arquitectnica, el Institu-to Europeo de la Salud y las Ciencias Mdicas, en Guildford (In-glaterra), presenta un grado superior de complejidad. Mientras que la planta del edificio se parece a un tringulo con un vrtice curvo, en alzado la zona situada sobre la entrada principal se ele-va como la proa redondeada de un barco (figura 3.28). La curva de la proa aparece tambin en la seccin de la cubierta, en la que el borde curvo suaviza la forma arquitectnica. Varios materiales y sistemas constituyen la estructura. Los muros de hormign ar-mado se concentran en la parte delantera y trasera de la planta, lo que aporta estabilidad horizontal, mientras que los pilares, re-partidos por todo el resto de la planta, soportan la carga de los cinco forjados de losa maciza. Los soportes inclinados - que se ajustan al perfil del cerramiento del edificio- soportan la proa en voladizo. Los prticos curvos de madera laminada de la ltima

- .=. Instituto Europeo /.J Salud y las

Gaicias Mdicas, G.Uldford (Inglaterra).

~olas Grimshaw & .:rtners, r999. La proa

eleva sobre la entrada cipal.

- ~9 Estructura curva la cubierta.

3.30. Sede de la firma Tobias Grau, Rellingen

(Alemania). BRT _-\rchitekten, r998. Las

costillas de madera bminada envuelven la

estntctura interior de la planta baja, de

hormign armado.


planta son los que dan a la cubierta la forma exterior redondea-da, mientras que en el interior refuerzan la metfora naval impl-cita en la forma arquitectnica (figura 3.29).

En la sede de la firma Tobias Grau, en Rellingen (Alemania) -un conjunto de dos plantas de oficinas y almacenes-, unas pie-zas similares de madera laminada curv desempean un impor-tante papel en la construccin de la forma (figura 3.30). Dichas piezas envuelven todo el edificio desde su apoyo sobre la losa de la planta baja, y definen la envolvente con forma de ovoide. En la cubierta metlica, las costillas curvas se sitan por el interior, pero al convertirse en pilares quedan al descubierto por fuera de la piel de la mayora de las fachadas, y sirven para soportar las la-mas exteriores de vidrio. Aunque la estructura de madera es la que genera la forma, la mayor parte de la estructura es de hormi-gn armado. La placa maciza de hormign armado del primer forjado apoya sobre una retcula de pilares de hormign, mien-tras que varios muros interiores de hormign resuelven la estabi-lidad lateral. Por tanto, la estructura se compone de dos materia-les y tres sistemas estructurales claramente distintos, dejando aparte el arriostramiento longitudinal de la primera planta, reali-zado con diagonales de acero. De todos estos sistemas, slo los prticos curvos de madera tienen una relacin directa con la for-ma arquitectnica tubular.

54 LA ESTRU CTURA COMO ARQUITECTURA

En el Museo Pequot, en Mashantucket (Connecticut), el 'espa-cio de congregacin', la principal zona pblica, tiene una planta curva. Su geometra espiral recuerda la de las aldeas fortificadas de los indios pequot, cuyas empalizadas se disponan como dos semicrculos no alineados entre s; sus curvas evocan tambin las formas de las wigwams, las viviendas de los pequot, que son cur-vas en planta y seccin. El 'espacio de congregacin', orientado al norte, equivale a un volumen de tres o cuatro plantas (figu-ra 3.31). Su fachada semicircular est acristalada; las vigas radia-les de la cubierta, con pendiente a partir del centro del espacio, se apoyan sobre soportes inclinados de acero en todo el permetro. Su seccin se reduce al mnimo gracias a un sistema estructural totalmente inesperado: un arco horizontal que se integra a la per-feccin con la forma arquitectnica (figura 3.32).

3.3 r. Museo Pequot, Mashantucket (Connecticut). Polshek Partnership Architects, 2 000. Vista exterior del 'espacio de congregacin'.

3. 3 2. El arco horizontal soporta la fachada inclinada y curva.


La carga de viento -que acta perpendicularmente a la lnea de fachada sobre la mitad central de los pilares- se transmite en pri-mer lugar a un tubo horizontal semicircular, anclado en sus dos extremos. Dependiendo de la direccin del viento, este tubo pue-de trabajar como un arco (a compresin) o como la mitad de un anillo de traccin. Junto con los tirantes verticales que sostienen su peso y las barras de conexin con los montantes de acero, el arco aade otra capa estructural que contribuye a realzar el inte-rs y la complejidad del espacio interior. La alternativa al arco de tubo de acero habra sido aumentar considerablemente el canto de los pilares, de modo que pudiesen flectar en toda la altura de la fachada.

La construccin verncula de los pequot, con sus formas re-dondeadas, encuentra tambin su expresin en la estructura de la cubierta: primero, en la cercha en arco que cubre el espacio del 'espacio de congregacin' y soporta las vigas radiales de la cu-bierta; y segundo, en los dos cordones inferiores de la cercha, que son curvos en planta. As pues, la forma estructural se integra muy bien con la forma arquitectnica, que a su vez evoca las for-mas de la construccin indgena.

Los tres ejemplos siguientes ilustran la concordancia entre for-mas arquitectnicas y estructurales en el mundo de las formas ar-quitectnicas irregulares. Visto desde fuera, el centro de salud y ocio Santispark, en Sankt Gallen (Suiza), tiene aspecto de haber sido deformado despus de su construccin. Acaso tena otra configuracin original en planta y luego fue moldeado de algn modo para darle su forma definitiva, curva y redondeada, arru-gando y plegando la cubierta durante el proceso (figura 3. 3 3)? La planta baja y el trazado estructural responden a la forma y la fun-cin del edificio (figura 3. 34). La malla estructural, casi regular en los vestuarios y los espacios auxiliares, se desdibuja en las zo-nas recreativas y en las piscinas. En estos puntos desaparece cual-quier influencia de la malla, dejando que la estructura siga una geometra orgnica irregular. Es como si los arquitectos conside-rasen la retcula incompatible con un ambiente de ocio. La sepa-racin irregular de los pilares exteriores refleja las dilataciones y compresiones ocurridas en el proceso de distorsin de la planta del edificio. Dichos pilares definen un cerramiento perimtrico curvo, y ste, a su vez, indica la disposicin en planta de las cer-chas de la cubierta. stas se colocan en general perpendiculares a las fachadas perimtricas, salvo sobre la piscina principal, en la que las cerchas secundarias evitan deliberadamente formar una malla rectangular en planta. Las cerchas son planas, pero su com-badura obvia responde al entorno arquitectnico informal (figu-ra 3.35). Dentro de una forma irregular se combinan dos mate-riales y diversos sistemas estructurales para crear una obra de arquitectura atractiva y coherente.


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...

3

- --

5 10m

3. 3 3 . Centro de salud y ocio Santispark, Sankt Gallen (Suiza). Raush, Ladner, Clerici, r986. Cubierta plegada y combada.

3. 34. Planta baja simplificada: 1 Cercha de cumbrera. 2 Cercha radial. 3 Pilares de hormign. 4 Muros de fbrica. 5 Piscinas . 6 Instalaciones . 7 Vestuarios.

3. 3 5. Estructura de la cubierta situada sobre la piscina principal.

3.36. 'Dieciocho giros', pabelln 2 o o r de la

galera Serpentine, Londres. Studio

Libeskind. Superficies planas y anulosas.


3. 3 7. Las superficies nervadas interiores.

57

La irregularidad de la forma arquitectnica no es sinnimo de formas curvas. Observemos la forma compleja, inspirada en la papiroflexia, del pabelln 2001 de la galera Serpentine de Lon-dres, conocido tambin como 'Dieciocho giros' (figura 3.36). Proyectado como un edificio provisional y construido a base de chapas lisas y elementos nervados, fue desmontado y trasladado tras el verano de 200 r. A excepcin del suelo de madera, toda la superestructura est construida en aluminio, tanto la estructura como el cerramiento. Las costillas forman un sistema estructural porticado, mientras que el recubrimiento de chapa acta como un plano de rigidizacin que resuelve el arriostramiento frente a las acciones horizontales. La orientacin de las costillas, vistas por el interior, enfatiza la geometra no ortogonal de cada plano (figura 3. 3 7). La estructura vista realza el aspecto y el sentido de direc-cionalidad de cada plano e intensifica las cualidades caticas del conjunto. Si se hubiera utilizado una piel tensada o una cons-truccin de paneles rgidos, su esttica plana colocara a esta obra dentro de la categora de la integracin de las formas.

El Centro Deportivo de Verbier (Suiza) es el ltimo ejemplo de concordancia entre formas arquitectnicas y estructurales. La


3.38. Centro Deportivo, Verbier

(Suiza). Andr Zufferey, 1984. Forma

escalonada de la cubierta del conjunto.

forma general de las cubiertas mltiples a dos aguas se adapta a su entorno. Los planos de la cubierta se escalonan siguiendo la pendiente de la ladera, sin entrar en conflicto con los tejados in-clinados de los chals contiguos. Las cerchas de la cubierta se dis-ponen paralelas a la pendiente y aparecen al exterior, donde apo-yan sobre estribos de hormign visto (figura 3.38). El perfil escalonado de la cubierta aumenta la complejidad de las cerchas y reduce la eficacia estructural. Por ello se precisan barras relati-vamente gruesas, aunque tambin hay que tener en cuenta que es-tn proyectadas para grandes cargas de nieve (figura 3.39). Aun-que la falta de jerarqua entre los muchos elementos estructurales impide ver la forma estructural primaria, la combinacin entre el clido color natural de la madera, la discrecin de los nudos y el filtrado de la luz natural por la estructura hacen de este conjunto una arquitectura memorable.

Formas contrastantes

La forma arquitectnica y la forma estructural contrastan entre s cuando se percibe cierta yuxtaposicin de cualidades arquitect-

3.39. Estructura de la cubierta de las piscinas, visualmente compleja.

'-l Exchange House, Londres. Skidmore, Owings & Merrill,

r993 . Los arcos permiten que el edificio

sobrevuele la parcela.

- J. Un prtico '31Sllersal exterior de

::--zostramiento.

;: i. Abby Bussel, SoM C.. lutions: Recent Work of - ulmore, Owings & Me-

,/l, Birkhiiuser, Boston, ~-


nicas como la geometra, la materialidad, la escala o la textura. En los ejemplos que siguen, la cualidad que ms suele darse es la disimilitud geomtrica entre las formas. En el edificio Exchange House, en Londres, los arcos parablicos soportan un edificio de lneas rectas en planta y en alzado (figura 3 .40 ). En origen, el con-traste entre ambas formas surge de la necesidad de que el edificio pase por encima de las lneas ferroviarias subterrneas, pero tam-poco los prticos transversales de arriostramiento, situados en los extremos del edificio, tienen mucho que ver con la forma arqui-tectnica (figura 3.41).

Cierto elemento de sorpresa es tambin una caracterstica co-mn a los edificios con formas contrastantes. A medida que nos aproximamos a un edificio y tenemos conciencia de su forma ar-quitectnica, normalmente esperamos encontrar una determina-da forma estructural, basada en nuestra experiencia arquitectni-ca previa. Si la forma real difiere considerablemente de lo que se espera, es probable que la forma arquitectnica y la estructural contrasten entre s.

Las formas contrastantes bien diseadas ofrecen muchas posi-bilidades a una arquitectura interesante e innovadora. La mayo-ra de los ejemplos de formas contrastantes pueden atribuirse a proyectistas que intentan hacer ms atractiva su obra, pero en ocasiones su origen tambin se puede achacar a los aspectos prc-ticos. En el caso de la Exchange House, por ejemplo, el edificio se convierte prcticamente en un puente sobre la parcela debido a las infraestructuras subterrneas; y en el edificio Fleet Place Hou-se, en Londres (figura 3.42), los pilares oblicuos no se han dise-ado intencionadamente para aadir inters a la fachada de un edificio comercial -por lo dems repetitiva-, sino ms bien para reducir los costes de construccin al situar los nuevos pilares so-bre los cimientos ya existentes. 11


El contraste de formas en el aeropuerto de Stuttgart enriquece su arquitectura y sorprende a los visitantes del edificio de dos ma-neras. En primer lugar, la geometra de la estructura interior no tiene nada que ver con la forma del cerramiento. En segundo lu-gar, los significados inherentes a cada una de las dos formas son muy distintos: una estructura interior que emana significado gra-cias a su naturaleza representativa contrasta con una forma ar-quitectnica escueta, bsicamente una cua truncada. La cubier-ta de una sola vertiente se eleva desde las dos plantas del 'lado tierra' a las cuatro plantas del 'lado aire'. Las bandas de lucerna-rios subdividen el plano de la cubierta en doce mdulos rectan-gulares, cada uno de los cuales est sostenido por una estructura totalmente inesperada, con forma de rbol estructural (figu-ra 3 .4 3) . Estos rboles, todos de la misma altura, soportan unos forjados que saltan una planta cada vez. Los troncos constan de cuatro tubos estructurales de acero, paralelos y conectados entre s, que se doblan para convertirse primero en ramas principales y luego se bifurcan en racimos de tres o cuatro ramas secundarias cada vez ms pequeas. Finalmente, hay 48 ramitas que soportan una retcula ortogonal de vigas. Cada marquesina arbrea cubre una superficie de 22 x 3 2 metros y contribuye a crear un espacio interior interesante y singular.

La forma arquitectnica de la estacin del tren francs de alta velocidad (el TGv), en Lille, es similar a la de la terminal del ae-ropuerto de Stuttgart. En seccin transversal, los pisos de la esta-

3-42. Fleet Place House, Londres.

Skidmore, Owings & Merrill, 2 000. Los

pilares oblicuos aaden inters a la fachada

principal.

3.43. Terminal del aeropuerto de Stuttgart.

Von Gerkan, Marg & Partners, r99r. Los

rboles estructurales.

3.44. Estacin del Tcv, Lille. SNCF / Jean-Marie

Duthilleul, r994. Fachada lateral.

3 .4 5. Estacin Termini, Roma. Montuori, Vitellozzi, Calini,

Castellazzi, Fatigati y Pintonello, r950. Vigas

curvas de cubierta sobre el vestbulo principal.

-~6. Inesperados arcos ,,eriores en la estacin

del Tcv en Lille.

12. Citado por Peter Da-ey, "The boot and the lace

maker", Architectural Re-1-iew, volumen 199, n 1189, marzo 1996, pgina 72.

LA FORMA ARQUITECTNICA Y LA ESTRUCTURAL 6r

cin del TGv tambin se escalonan dos plantas a lo largo de la parcela, pero la forma de la cubierta, aunque parecida a la de una vertiente nica, se perfila con una elegante ondulacin (figu-ra 3 .44). Qu estructura interior podra esperarse? Vigas o cer-chas que definiesen el perfil de la cubierta como las de la estacin Termini de Roma (figura 3 .4 5) o como las de la terminal del ae-ropuerto de Kansai, de Renzo Piano, ms conocida? En realidad, lo que nos encontramos son series de dos arcos seguidos de ace-ro que ni siquiera se ajustan del todo al perfil de la seccin (figu-ra 3 .46). Esta falta de ajuste entre el perfil de los arcos y la onda de la cubierta se resuelve con unos apoyos verticales que sopor-tan las cerchas secundarias situadas directamente debajo de la cu-bierta. Dado que el dimetro de esos apoyos es similar al de los arcos principales, no surge una jerarqua estructural clara. Por consiguiente, se pierde la oportunidad de caracterizar el espacio interior con una secuencia visual de arcos. No obstante, la com-binacin entre los esbeltos montantes comprimidos y la filigrana de los tirantes estabilizadores representa la intencin del proyec-tista de hacer realidad la visin de una estructura de cubierta con el mnimo posible de soportes estructurales y con la apariencia de una fina lacera flotando sobre los trenes. 12

El contraste de geometras entre formas arquitectnicas y es-tructurales, e incluso entre formas estructurales dentro del mismo edificio, es evidente en la sede del gobierno regional de Marsella (figura 3.47). El proyecto puede entenderse como una amalgama de cuatro formas arquitectnicas distintas: dos pastillas de ofici-nas unidas por un atrio transparente y dos formas exteriores tu-bulares y alargadas. Una de ellas, el Dlibratif o cmara del con-sejo, est exenta, mientras que las oficinas de la Presidencia se posan encima del bloque de oficinas, ms alto.


3.48. La Mediateca est suspendida y expresa

inestabilidad dentro del atrio.

El contraste ms obvio entre las formas se produce en las tres primeras plantas de los bloques de oficinas, donde los soportes exteriores con forma de X y tres plantas de altura se alinean a lo largo de las fachadas. Estos soportes dominan visualmente los pi-sos inferiores, tanto en el exterior, donde estn pintados de azul, como en el atrio, donde son blancos. Un crtico los ha descrito as: los pilotis de hormign con forma de X se alinean uno tras otro, y sus sorprendentes geometras rebotan de un lado a otro del atrio acristalado como esculturas de Barbara Hepworth, Frank Stella o los Flintstones. 1 3 Aunque su forma estructural no guar-da relacin con ningn otro rasgo arquitectnico del proyecto, estos soportes funcionan como estructuras que transmiten cargas gravitatorias; soportan los pilares de la tercera planta y las supe-riores, que tienen una modulacin para oficinas de 5,4 metros, y amplan sta hasta una retcula de ro,8 metros en la planta baja, suficientes para el aparcamiento subterrneo de coches que hay debajo. Deliberadamente, los arquitectos dejan vistos los espec-taculares pilares en X, desplazando para ello el cerramiento del edificio hacia el interior, por detrs de la estructura. Tan especta-cular como imprevisible, la estructura enriquece el exterior del edificio y el espacio interior.

3 .4 7. Sede del gobierno regional, Marsella. Alsop & Stormer, r994. Bloque de oficinas detrs del Delibratif.

13. John Welsh, "Willing anda ble", RIBA ]ourna/, vo-lumen lOI, n 4, abril 1994, pginas 3 7-47.


Al entrar en el atrio se descubre un tercer tubo: la Mediateca. En comparacin con las estructuras portantes del Dlibratif o de las oficinas de la Presidencia -que parecen muy estables gracias a unas patas que se separan o se juntan alternativamente-, los gru-pos de soportes situados bajo la Mediateca parecen inestables de-bido a que convergen a ras del suelo en un nico punto (figu-ra 3.48). Da la impresin de que un reparto desigual de las cargas podra hacer volcar el tubo. Slo el dimetro relativamente gran-de de los propios soportes y su considerable resistencia a flexin impiden tal catstrofe. As pues, en el breve espacio de unos me-tros, junto a unos soportes gigantes en X que anclan y arriostran fuertemente el edificio, nos encontramos con una forma estructu-ral bien distinta que expresa fragilidad y crea la impresin de que la Mediateca est suspendida o, al menos, que slo apoya ligera-mente sobre los soportes.

El conjunto de las nuevas Escuelas de Geografa e Ingeniera de Marne-la-Valle incorpora tambin formas arquitectnicas y es-tructurales contrastantes (figura 3 .49 ). Los tres bloques rectos y paralelos estn separados por patios parcialmente cubiertos con formas abovedadas. Mientras que los bloques principales estn construidos con muros y prticos convencionales de hormign armado, las formas curvas intermedias no apoyan sobre arcos -como se podra esperar-, sino sobre un sofisticado sistema ten-sado. La curvatura de la cubierta sigue el trazado de los cables de una catenaria cncava, anclados a la cimentacin en ambos ex-tremos y colgados en toda su longitud de ocho tirantes anclados a los bloques principales (figura 3.50). La delgadez de los cables y de los tirantes contribuye a conseguir esa impresin de flota-cin, a menudo tan buscada (figura 3.51).

Este sistema estructural tan poco habitual tiene un importante papel pedaggico en la vida de la escuela, pues muestra los prin-cipios de la mecnica estructural a las generaciones de estudian-tes de ingeniera civil. Unos tirantes verticales de acero, colocados a intervalos regulares, sostienen la cubierta curva. Estos tirantes cuelgan de unas riostras diagonales a compresin, salientes en la parte superior y unidas con tirantes horizontales a riostras sim-tricas situadas en el lado opuesto de la cubierta de los bloques. En las caras externas de los dos bloques extremos, las tracciones de las barras horizontales se equilibran con las de los tirantes verti-cales, anclados a unos grandes muelles, que a su vez se anclan a traccin a los cimientos (figura 3.52).

A la vez que este sistema tensado con muelles tira hacia arriba de la cubierta curva, sus cables catenarios son traccionados hacia abajo desde otra serie de muelles y de cimientos. En consecuen-cia, la cubierta est suspendida, sustentada en el espacio simult-neamente por unas fuerzas de traccin opuestas que para su equi-librio dependen totalmente de los anclajes a traccin. En estos


3

4

2

Seccin transversal

5

4

Seccin longitudinal

3.49. Escuelas de Geografa e Ingeniera de Marne-la- Valle (Francia). Chaix & More!, I996. Entre los bloques, cubiertas abovedadas.

3.50. Diagrama representativo de la estructura de soporte de la cubierta curva: r Tirante. 2 Muelle en espiral. 3 Viga de cubierta. 4 Cable en traccin con

la forma aproximada de una catenaria.

5 Diagonal comprimida.

3. 5 r. Cubierta curva 'flotante'.

3.52. Tensores y muelles exteriores.

-- -3. Edificio Stealth, Cu/ver City

ornia). Eric Owen - Architects, 2oor.

Fcrma triangular en el extremo norte.

3.54. Un espacio ~r de oficinas, con

pared inclinada y con respecto a

lnea de la cercha.


edificios, el contraste se produce no slo entre las formas arqui-tectnicas rectas y curvas y las superficies abovedadas -sustenta-das a traccin en lugar de a compresin-, sino tambin entre el innovador sistema de la cubierta traccionada y el convencional sistema porticada de hormign armado del resto del edificio. Una de las formas est claramente asentada en el suelo y la otra flota, aunque atada de forma segura al terreno.

El contraste entre formas arquitectnicas y estructurales se hace tambin evidente en el edificio Stealth, cerca de Los ngeles, todo un desafo a la geometra. Para empezar, la propia forma ar-quitectnica cambia a lo largo del edificio, pasando de una sec-cin triangular en el extremo norte (figura 3. 5 3) a una forma rec-tangular convencional en el sur. Mientras que los prticos rgidos de la estructura del extremo sur se ajustan bastante a la formara-zonablemente rectangular de esa zona, en el resto la estructura


responde a otras cuestiones. Por ejemplo, en el extremo norte, cuatro pilares soportan dos cerchas longitudinales sobre las que apoyan el segundo piso, la entreplanta y la cubierta. Estas cerchas permiten que el edificio vuele por encima de un teatro exterior re-hundido, y que soporte el arco del proscenio, abierto en su pared posterior hacia el edificio que est detrs. En la zona central -que alberga la circulacin vertical y los aseos-, el tercer sistema es-tructural se compone de unos tubos de acero situados en un eje oblicuo con respecto a los ejes principales de la estructura, que soportan un voladizo triangulado al que se fija una construccin ligera de terrazas y aleros.

Aparte de estos elementos, la estructura mantiene una ortogo-nalidad que diverge claramente de las lneas oblicuas y los planos inclinados del cerramiento del edificio. La geometra de las placas de forjado no se ajusta a las lneas de los soportes estructurales, sino que hace caso omiso de su trazado generalmente racional, para cumplir con el objetivo de completar la transformacin geo-mtrica global. En palabras del arquitecto, la intencin es inves-tigar una forma exterior cambiante y un espacio interior variable; construir un edificio cuya constante sea variar constantemente, rehaciendo tanto el exterior como el interior [ ... ] . 14 La estructu-ra y la construccin chocan entre s, pero ambos sistemas man-tienen su integridad e independencia (figura 3. 5 4).

Todos los ejemplos anteriores de este epgrafe proceden de edi-ficios relativamente recientes, terminados en la dcada de 1990. El contraste entre sus formas arquitectnicas y sus formas estruc-turales forma parte del proyecto original. Pero tambin solemos encontrar ejemplos de formas contrastantes en reformas o am-pliaciones de edificios existentes, sobre todo cuando hay muchos aos de diferencia entre la obra antigua y la nueva.

La cpula del Reichstag, antes comentada, es uno de los mu-chos ejemplos analizados en el libro de Paul Spencer Byard.1 5 Aunque la forma arquitectnica y la forma estructural coinciden en la propia cpula, ambas contrastan con las del edificio origi-nal. Una situacin similar se produce en el gran patio del Museo Britnico, en Londres. Una nueva cubierta transparente cubre el espacio de planta irregular que queda entre la sala de lectura cir-cular y varios edificios neoclsicos de muros de carga que rodean el patio (figura 3.55). La cubierta, una estructura laminar de tringulos de acero, difiere mucho de los edificios entre los que se tiende. Difcilmente podra haber ms diferencias entre la forma arquitectnica y la estructural, en los materiales y el grado de li-gereza y transparencia.

Como era de esperar, la cubierta transparente ha generado nu-merosos comentarios. En general, los crticos la admiran; sealan su complejidad de proyecto y construccin, as como el control de la luz natural; y comentan su elegancia, describindola como 'flo-

14. "Eric Owen Moss: the Scea lth, Culver City, Cali-fo rn ia, UsA", CA Docu-ment, n 61, abril 2000, p-ginas 60-62.

l 5. Paul Spencer Byard, The Architecture of Addi-tions: Design and Regula-tion. W. W. Norcon & Co., Nueva York, 1998.

)wen Moss: che ver City, Cali-l ~, CA Docu-abril 2000, p-

)pencer Byard, rcture of Addi-f:n and Regula- orton & Co., 1998.

3. 5 5. El gran patio del Museo Britnico,

Londres. Sir Norman Foster & Partners, 2000. Cubierta de

celosa triangular. A la izquierda, la sala de

lectura de planta circular.


tante', 'delicada' y 'discreta', al menos en comparacin con una propuesta inicial que tena una estructura ortogonal mucho ms pesada y con una transparencia limitada. Sin embargo, su forma ondulante se percibe ms fcilmente desde arriba que desde aba-jo, donde se experimenta cierta desazn visual achacable a la triangulacin continua de las superficies de doble curvatura_ La ausencia de una jerarqua estructural contribuye a reducir as la comprensin estructural y espacial, realzando en mayor medida el contraste entre lo viejo y lo nuevo.

Resumen

Con el fin de analizar las relaciones entre la forma arquitectni-ca y la forma estructural, este captulo plantea una interpretacin de la expresin 'forma arquitectnica' definida intencionalmente de un modo restringido como la volumetra o la forma envolven-te_ La realidad de buena parte de la actividad profesional de pro-yectar es que la estructura rara vez genera la forma arquitectni-ca, ms bien da una respuesta que cumpla con el programa y que, en teora, sea coherente con las ideas del proyecto. Los edificios elegidos ponen de manifiesto tres categoras distintas de las rela-ciones entre la forma arquitectnica y la forma estructural: la sn-tesis, la concordancia y el contraste. Ninguna de ellas es preferi-ble a otra. Los ejemplos simplemente aluden a la variedad de posibilidades de similitud o diversidad de las formas que pueden conducir a una arquitectura ejemplar.

andrew charleson, forma arquitectonica y estructural (1)

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