Laboratorio de estructuras TI – Estrategia de soporte T8

Tras tres clases de teoría y práctica sobre ejercicios iniciales de estrategias de soporte, se lanza el laboratorio de estructuras. El objetivo se centra en la construcción de un prototipo escala 1:1 en base a tres tipos de demanda estructural y cómo es la experiencia la que responde sobre los principios básicos de la arquitectura en cuanto al equilibrio, estabilidad y resistencia.
Los casos son divididos entre cuatro y seis estudiantes que deben proyectar dicho prototipo con plena libertad de diseño, aunque con ciertas restricciones en cuanto a dimensiones finales y ubicación de carga de 500 gramos.

El material para utilizar es otro tipo de requerimiento a la hora de proyectar el prototipo: deberá materializarse con varillas de pino de sección de hasta medio centímetro con la premisa de que el diseño deba contemplar la economía del material apelando así a la morfología en respuesta a dicha solicitación.

Primer caso
La carga de 500 gramos está por fuera de la superficie de apoyo propuesta para la estructura. Deberá transferirse a la misma teniendo en cuenta que la altura total no debe superar el metro y el brazo donde penderá la carga estará a 0.40 metros desde el esqueleto principal.

Segundo caso
La carga de 1 kilogramo centrada y a eje respecto a la superficie de apoyo de la estructura, deberá transferirse a la misma no superando el metro de alto.

Tercer caso
Carga de 500 gramos ubicada excéntricamente con respecto al eje central del prototipo: deberá estar situada a 0.08 metros del borde de la superficie de apoyo. La altura tampoco debe superar el metro.

Otras tres clases fueron necesarias para materializar cada caso y realizar la prueba de equilibrio, estabilidad y resistencia. El día de la entrega, el taller muta a otra de sus versiones: el aula como galería de exposición.

Se divide el recorrido en los tres casos estructurales donde se pone a prueba cómo responde la pieza a la solicitación de la carga ubicada según cada uno. En esta instancia, se manifiestan las complejidades y adversidades que cada grupo de estudiantes tuvo que atravesar para lograr el objetivo de la experiencia.

Reflexiones

En varias instancias, tras los testeos previos a la exposición final, algunos prototipos sufrieron destrucción parcial o total, generando en el equipo de trabajo nuevos desafíos desde lo proyectual y cómo ese deseo de diseño se manifiesta en cada vector y vínculo generado por y entre las varillas de pino según su disposición, vinculación y longitud. La sorpresa, además, es reconocer que ante tres posibles consignas varias son las formas que puede tomar la pieza para concluir en el mismo objetivo.

La exposición de los prototipos ordenados según su caso, relatan la mixtura creativa que permite un mismo material y una misma premisa. También se pudo observar, más allá de la complejidad inicial en cada situación, una evaluación comparativa sobre la dificultad general entre los tres casos y cómo esta situación se ve reflejada en la variación del diseño de cada prototipo.

Se destacan conceptos como: estructuras vectoriales y cómo las fuerzas gravitacionales y de una carga externa afecta el equilibrio de la pieza. Toman mucho protagonismo los vínculos: se pudo observar que aquellos prototipos que no lograron soportar tal solicitación era desde sus vínculos que se iniciaba el desarme y no desde los vectores. Sin embargo, aquellos equipos que excedieron la longitud de algún vector pudieron ver cómo el pandeo tomaba forma y en algunos casos determinados la flecha superaba su límite hasta su rotura y pérdida del equilibrio.

La entrega final, además debía contemplar la presentación de láminas que expresen el proceso de armado, con sus obstáculos y reinvenciones en fotografías como así también un análisis de cargas donde se expresen cuáles eran los vectores que trabajaban a tracción, compresión, flexión, corte y sus mixturas.

Laboratorio de estructuras T1 – Estrategia de soporte T8

El trabajo sobre la estructura de soporte se ha concebido desde el primer nivel de la materia como un instrumento esencial para el pensamiento arquitectónico. En la propia concepción de proyecto es necesario incorporar la dimensión de la gravedad como hecho físico y el conocimiento de las propiedades de los materiales estructurales.

Se propone entonces en esta etapa del proceso, el desarrollo en profundidad de la lógica estructural de la experimentación. Se utilizan los recursos aprendidos en los niveles anteriores para poner en práctica y son asistidos por programas de software de diseño estructural.

Dependiendo de las características de los materiales, del sitio y de los programas que los equipos desarrollaron, se propusieron distintos tipos de tipologías de soporte.

Se presentaron casos de estructuras de vector activo, como los trabajos en cartón, donde se propusieron estructuras de barras y estéreo estructuras, estructuras de compresión dominante que exploraron la conformación de una cúpula (adobe), estructuras de forma activa (cáscara de hormigón textil), así como estructuras de tracción pura (membranas neumáticas) y estructuras de sección activa (madera laminada encolada).

Cartón – Técnica de re_uso

A partir del estudio de las propiedades del cartón los equipos focalizaron su interés asumiendo su baja incidencia ambiental. Su potencial de reutilización, la disponibilidad local y su precio accesible son las condiciones más destacables respecto a este material que lo vuelven de interés para realizar investigaciones en torno al hábitat.

Lxs estudiantes han propuesto diferentes estrategias estructurales a partir del estudio del material:

Por un lado, se trabajó con la hipótesis de utilizar el cartón como material principal tanto para la estructura como para envolvente. Los ensayos realizados trabajaron sobre la resistencia, las uniones y su capacidad aislante.

La estrategia de soporte del equipo tuvo la premisa de generar una estructura sistematizable que pudiera fabricarse fácilmente y posibilitara el crecimiento del espacio de forma sencilla.

Se utilizaron los tubos de cartón como elemento estructural y exploraron diversas configuraciones focalizándose en el diseño de piezas de unión entre los mismos. Se realizaron pruebas mediante encastre o atando los tubos de diversas maneras, así como también a través de otros materiales (PVC, impresiones 3D, corte laser, etc.) A partir de la limitación encontrada con las piezas de unión de PVC comerciales se diseñaron piezas matrizadas.

Se desarrolló una bóveda de cañón corrido a partir de una cercha curva sometida a esfuerzos de compresión dominante.

A partir del análisis estructural se llevó al límite el material determinando las luces máximas posibles, tensiones y deformaciones. Se estipularon los puntos críticos de la estructura y refuerzos.

Otra de las estrategias de soporte plantea una estructura espacial reticulada compuesta por barras y nudos. Las barras estructurales de los módulos piramidales conformados por tubos de cartón son vinculadas entre sí por nudos de MDF conformando una estructura liviana y resistente.

Esto permite salvar grandes luces sin apoyos intermedios a partir de la combinación de elementos livianos. En consecuencia, se trata de una estructura de fácil manipulación y montaje que no requiere mano de obra especializada.

La cubierta de cartón se cubre con una lona resistente para generar sombra y proteger de la lluvia. Se apoya en unas columnas de hormigón mediante unas piezas de unión metálicas.

Ambos equipos se centraron en la obtención de luces máximas sin apoyos intermedios y la posibilidad de crecimiento de una estructura sistematizable a partir de la adición de módulos.

Papel – Técnica de reciclaje / resemantización

El trabajo con el papel en el taller se planteó como material genérico que es usado como insumo constructivo de diversas maneras. Por su accesibilidad resultó fácil para los estudiantes realizar múltiples experiencias y ensayos hasta definir un abordaje específico.

Luego de estudiar las características y propiedades del material realizaron una clasificación de los tipos de papel mientras experimentaban con alguna de las técnicas.

Con papel reciclado por ellos realizaron ensayos sobre paneles a los cuales agregaban aditivos para mejorar su resistencia.

Con papel prensa y cola realizaron la maqueta de una cascara de papel maché.

Utilizaron papel opalina enrollado para realizar estructuras que soporten peso.

Finalmente, al trabajar con el papel mineral, el cual, además de ser 100% reciclable es resistente, lavable, impermeable, antinodo y anti – grasa, realizaron varios módulos autoportantes hasta encontrar el de mayor resistencia.

Los módulos se unen con una tanza lo que permite a esta estructura mucha flexibilidad de usos, incluso en el exterior ya que es totalmente impermeable. A mayor superficie de la malla, más variables morfológicas pueden realizarse. Dependiendo de que tanto se ajuste la tanza y los módulos se compriman entre sí, menor luz pasara entre ellos y viceversa. De las experimentaciones de esfuerzos y deformaciones del módulo y la malla han observado que a mayor tensión mayor será la deformación de la estructura. Esta transmite las cargas por contacto de los módulos.