QL Ingeniería

Museo de la Romanización en Galicia.

admin — Wed, 23 Jun 2010 12:18:05 +0000

La propuesta presentada por los arquitectos Pedro Colón de Carvajal y Raquel Buj García, del estudio Buj+Colón, ha resultado vencedora del concurso de ideas promovido por la Xunta de Galicia para la rehabilitación del Cuartel de San Fernando, en Lugo, con objeto de convertirlo en el Museo de la Romanización en Galicia. QL, que colaboró en el desarrollo de la propuesta del concurso, participará en el proyecto desarrollando la ingeniería de estructuras.

Desde el punto de vista estructural destaca la cubierta del patio central, compuesta por un conjunto paralelo de vigas metálicas cuya sección actúa simultáneamente como elemento resistente y filtro solar. El cerramiento de la cubierta se realizará mediante paneles de vidrio estructural. En la propuesta del concurso se contemplaron las principales actuaciones a realizar para la consolidación y refuerzo de la estructura de madera existente en el edificio actual.

Bandas Tesas. Menos es Más.

admin — Sun, 30 May 2010 18:36:21 +0000

El concepto de banda tesa fue introducido por el ingeniero alemán Ulrich Finsterwalder, que propuso esta tipología en diversos puentes de gran luz.

Pasarela en Enzauen. Ing. Jörg Schlaich

Esta tipología estructural basa su comportamiento en un conjunto de cables tensados con forma de catenaria. Sobre los cables (o embebida en ellos,) se dispone una losa de hormigón de espesor muy reducido que únicamente cumple, con algunos matices adicionales, la función de dar soporte al pavimento. El resultado de ello es una esbeltez que no admite comparación con ninguna otra tipología estructural. Forma, estructura, función y expresión arquitectónica forman un único elemento.

Esta tipología estructural se ha empleado con éxito. tanto en el campo de la edificación, como en el de la obra civil, fundamentalmente en pasarelas peatonales. La primera cubierta de edificación realizada siguiendo este concepto estructural fue la Terminal Dulles del Aeropuerto de Washington, finalizada en 1962 y proyectada por Eero Saarinen. La segunda es la conocida cubierta del Pabellón de Portugal para la Expo de Lisboa en 1998, proyectada por Alvaro Siza.

Dulles Terminal (Arq. Eero Saarinen). Pabellón de Lisboa (Arq. Álvaro Siza)

En el campo de la obra civil, la primera construcción realizada fue un puente sobre la autopista N3 cerca de Pfäfikon (Suiza), en 1965. Desde ese momento hasta la actualidad se han construido un gran número de puentes de este tipo, destacando especialmente el trabajo de ingenieros como Jiri Strasky y Jörg Schlaich.

Pasarela Peatonal Lake Hodges, EEUU (Ing. Jiri Strasky)

A todos los interesados en este tipo de estructuras les recomendaría el libro: “Stress Ribbon and Cable-Supported Pedetrian Bridges”, publicado por la editorial Thomas Telford, y del cual es autor el Profesor Jiry Strasky. En este libro se plantean los aspectos fundamentales a tener en cuenta en el diseño de este tipo de estructuras como el comportamiento dinámico, efectos de los fenómenos reológicos del hormigón, configuraciones del pretensado, etc.

Hace ya algún tiempo presentamos, de forma conjunta con el arquitecto José Casaubón Soriano una propuesta de banda tesa en un concurso para una pasarela peatonal sobre el río Cinca en Fraga (Huesca). La propuesta buscaba la mayor esbeltez posible para garantizar un impacto visual mínimo y ofrecer una imagen de gran ligereza por medio de una banda tesa de hormigón pretensado de luces 40+100+50 m y 35 cm de canto.

Pasarela Peatonal sobre el Río Cinca. Concurso (Proyecto Finalista). Iago González Quelle (Ing)+José Casaubón Soriano (Arq)

International Conference Structures & Architecture. ICSA 2010.

admin — Sun, 23 May 2010 18:20:39 +0000

Entre los próximos 21 y 23 de Julio de 2010 se celebra en Guimarâes (Portugal) la International Conference on Structures and Architecture, ICSA 2010. QL estará presente en el evento con la ponencia titulada; “Tensile Structures. Interdisciplinary Teamwork as win-win Situation”, que será presentada por Iago González Quelle (director de QL) y Erez Amitay, arquitecto italiano con el que hemos colaborado en diversos proyectos y concursos realizados con ETFE y materiales textiles.

En el artículo se presentan diversos proyectos en los que se pone de manifiesto la importancia de la colaboración mutua entre arquitectos en ingenieros en las fases iniciales de diseño de estructuras tensadas. La peculiaridad de este tipo de estructuras, caracterizadas únicamente por su resistencia a tracción requiere la aplicación de conceptos estructurales claros con objeto de lograr aprovechar al máximo la calidad estética de las mismas. Se abordan asimismo las posibilidades que ofrece el diseño paramétrico a la hora de plantear el diseño de algunas de estas estructuras.

La conferencia surge como punto de encuentro entre aquellos profesionales interesados en los últimos avances en el campo de la ingeniería estructural en aquellos proyectos donde los valores arquitectónicos y estructurales son combinados de forma consciente y potenciándose mutuamente.

Imagenes de algunos de los proyectos que presentaremos en la ponencia.

La Madera Como Elemento Constructivo en Estructuras Singulares. Tendencias.

admin — Fri, 14 May 2010 15:08:22 +0000

La madera es, junto a la piedra, uno de los materiales de construcción más antiguos que existen. Algunos hitos reseñables en la historia de este material son la aparición de la madera laminada, a comienzos del siglo XX y el desarrollo de los tableros de madera hacia mediados del mismo siglo.

Históricamente, la madera se ha empleado como elemento resistente a flexión en forjados, a tracción (cerchas en cubiertas, etc.), y de modo más reducido en elementos comprimidos como pilares.

La aparición de la madera laminada permite una mayor libertad formal por la mayor facilidad de realizar piezas curvadas.

Este tipo de piezas curvadas siguen, sin embargo, cánones clásicos de fabricación con la particularidad de requerir el curvado previo de las láminas individuales durante su proceso de fabricación.

Bodegas Viña (Paine, Chile, Arq. José Cruz Ovalle);Bodegas Protos (Peñafiel, España. Arq. Richard Rogers)

El desarrollo de las estructuras tensadas, abrió un nuevo campo expresivo completamente diferente en el campo de las estructuras de madera. Las estructuras tensadas, al invertir la geometría, funcionan sometidas a esfuerzos de compresión, con esfuerzos de flexión muy reducidos. Este nuevo abanico formal se abre con el proyecto del Mannheim Multihalle, desarrollado por Frei Otto en 1975.

Mannheim Multihalle (Arq. Frei Otto, 1975)

Este proyecto constituye la primera aproximación a una forma libre realizada mediante una estructura de madera. Recientemente se han desarrollado proyectos basados en conceptos estructurales similares como la Weald and Downland Gridshell, proyectada por Edward Cullinan Architects en colaboración con Buro Happold.

Weald and Downland Gridshell (Edward Cullinan Architects)

Recientemente, institutos de investigación como Ibois (laboratorio para la construcción en madera de la École Polytechnique Federale de Lausanne), están realizando una importante apuesta por la innovación en la construcción con madera.

Ensayos de estructuras de madera plegadas. Ibois (EPFL,Suiza)

Ensayos de estructuras de madera basadas en conceptos de la ingeniería textil.l Ibois (EPFL,Suiza)

La incorporación masiva de técnicas de diseño y fabricación digital está suponiendo la creación de nuevos espacios de encuentro para la madera como material de construcción y un previsible importante campo de desarrollo en el futuro.

La posibilidad de integrar diseño y fabricación está permitiendo la creación de espacios conceptualmente innovadores mediante el empleo de la madera como material estructural. Un ejemplo de ello es el pabellón de verano de la Serpentine Gallery, proyectado en 2005 por Álvaro Siza y Eduardo Souto de Moura.

Serpentine Pavilion, Londres (Alvaro Siza, Eduardo Souto de Moura, 2005)

Entre las ventajas del empleo de tableros de madera se encuentran la posibilidad de crear espacios arquitectónicos diferenciados de los habitualmente asociados a la construcción con madera u otros materiales.

La posibilidad de mecanizar nudos y uniones mediante máquinas de control numérico bidimensionales permite, por un lado, obtener unos niveles de capacidad de producción elevados y, por otro, resolver gran parte de los encuentros mediante uniones sencillas.

Por otro lado, la manipulación de piezas de dimensiones relativamente reducidas facilita los procedimientos de montaje, optimizando los tiempos de construcción y reduciendo recursos en el empleo de maquinaria auxiliar.

Proceso de Montaje del Serpentine Pavilion,

Desde QL apostamos claramente por la integración del diseño asistido por ordenador (CAD), la ingeniería asistida por ordenador (CAE) y la fabricación asistida por ordenador (CAM), conjuntamente con los sistemas de producción por control numérico (CNC), que han está cambiado la naturaleza de las exploraciones formales en el campo de la arquitectura. Estas nuevas exploraciones están abriendo un nuevo campo de relación entre arquitectos e ingenieros muy interesante y enriquecedor.

Seminarios Instituto Torroja. Ciclo Invierno 2010.

admin — Mon, 01 Feb 2010 15:15:45 +0000

El pasado 28 de enero de 2010 comenzó un nuevo ciclo de los seminarios monográficos organizados por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, del CSIC, sobre temas de actualidad en el ámbito de la Tecnología de la Construcción y de sus Materiales.

Estos Seminarios se celebran en el Aula Eduardo Torroja del Instituto, situado en la c/ Serrano Galvache 4, en Madrid.El programa de este nuevo ciclo es el siguiente:

28 Enero. 12:00 h: “Diseño estructural en la arquitectura contemporánea”. (Alejandro Bernabéu Larena).
11 Febrero. 12:00 h. “Microclima en edificios contenedores de obras de arte. Los Ángeles Músicos de l Catedral de Valencia y la Casa Ariadna en Pompeya”. (Fernando J. García-Diego; Juando Pérez Miralles).
25 Febrero. 12:00 h. “Soluciones estructurales a base de materiales compuestos en Ingeniería Civil y Edificación”. (MªDolores Gómez Pulido).
11 Marzo. 12:00 h. “Morteros históricos de yeso. Naturaleza y propiedades”. (David Sanz Arauz).
25 Marzo. 12:00 h. “Simulación de materiales a nivel atómico por teorías de primeros principios”. (Javier Sánchez Montero; Pedro de Andrés Rodriguez)

Más información en la web del Instituto Eduardo Torroja.

Vladimir Shukov.

admin — Mon, 18 Jan 2010 09:57:31 +0000

Vladimir Grigorievich Shukov (1853-1939) fue un ingeniero ruso, quizá no suficientemente conocido, pionero en el desarrollo de una gran cantidad de tipologías y sistemas estructurales.

Shukov fue uno de los primeros en desarrollar cálculos prácticos de tensiones y deformaciones en vigas, láminas y membranas. Estos trabajos con nuevos métodos de análisis estructural le permitieron ser un precursor en desarrollo del diseño de un gran número de estructuras completamente innovadoras en su época.

Primera Malla de Doble Curvatura Realizada en el Mundo (Nizhy Novgorov 1897) en construcción.

Sus primeros trabajos se centraron en la industria del petróleo, construyendo un gran número de infraestructuras para la industria auxiliar. Construyó, desde el primer buque petrolero, hasta un gran número pozos de extracción y oleoductos con conceptos innovadores. Además de las innovaciones realizadas en la industria del petróleo, Shukov desarrolló un intenso trabajo en la construcción de puentes y edificios.

En 1892 construye su primer puente ferroviario. En los años siguientes, 417 de sus puentes se construirán en toda Rusia.

Sin embargo, es en el campo de la edificación donde su trabajo es especialmente destacable. Shukov es, sin duda, el padre de las estructuras de doble curvatura, ya que desarrolló los procedimientos matemáticos para su análisis y construyó las primeras realizaciones.

Primera Realización de un Hiperboloide, 1896

Son especialmente conocidos sus diseños de hiperboloides, como la torre Shukov, un depósito de agua que sirvió como modelo a otras 30 estructuras similares construidas en toda Rusia y a miles, posteriormente, en el resto del mundo.

También desarrolló la primera malla de acero a tracción y las primeras mallas monocapa. Gran parte de estas estructuras se proyectaron y construyeron para la exposición de Nizhy Novgorod en 1896. En concreto, realizó 8 pabellones de acero, todos ellos con estructuras ligeras, que cubrían una superficie de 27000 m².

Primera Cubierta Tensada Realizada en el Mundo (exposición en Nizhy Novgorod, 1896).

Creó también, nuevas tipologías de estructuras de madera, aprovechando sus conocimientos de las estructuras con doble curvatura y, en el contexto del constructivismo ruso, realizó algunos proyectos en colaboración con el arquitecto Konstantin Melnikov.

El último trabajo de ingeniería (1932) realizado por Shukov es la restauración de una de las perlas de la arquitectura de Asia central, el minarete de la famosa Madrasa de Ulugh Beg, del siglo XV, en Samarcanda, que había sido dañada por un terremoto.

Podéis ampliar información sobre vida y extensa obra de Vladimir Grigorievich Shukov en los siguientes enlaces:

Wikipedia

Foundation Shukov Tower

Vladimir G. Shújov e la leggerezza dell’acciaio

Etfe (III). Confección y Montaje.

admin — Wed, 23 Dec 2009 02:00:32 +0000

Uno de los aspectos fundamentales para la realización con éxito de un proyecto con EFTE es el proceso de confección y montaje. Al igual que materiales textiles como el PVC o el PTFE, el ETFE se suministra en rollos de ancho relativamente reducido, por lo que la geometría final de cada pieza está constituida por un conjunto de patrones que se ensamblan mediante soldadura.

Colchón de Prueba Allianz Arena Munich

El proceso de definición geométrica del conjunto de elementos de menores dimensiones que conformarán la pieza final de ETFE se conoce como patronaje y es especialmente delicado en el caso del ETFE en comparación con otros materiales textiles. Su relativamente alto módulo resistente frente a esfuerzos cortantes dificulta el proceso de transformación de los elementos planos a elementos con doble curvatura, incrementándose la posibilidad de aparición de arrugas en la superficie del material.

Recientemente tuve la oportunidad de visitar un taller dedicado en exclusiva a la confección de ETFE. Se trata Novum, ubicado cerca de Leipzig, en Alemania. Este taller es uno de los más importantes del mundo y han realizado la confección de ETFE para un gran número de obras muy conocidas como el Allianz Arena de Munich. A continuación se muestran algunos detalles y particularidades del proceso de confección.

El primer paso es el corte de material para su posterior confección. Esta tarea puede realizarse de modo automático mediante maquinaria que realiza el corte de los patrones de EFTE mediante tecnología CAD/CAM. Posteriormente los patrones se confeccionan mediante soldadura.

Aspecto Final de los Patrones tras la Soldadura.

Tras realizar todo el proceso de soldadura de los patrones, se preparan los detalles finales como el montaje del keder en los bordes de los colchones o los elementos destinados a la introducción de aire en el interior de los colchones.

Detalle final del Keder de Borde

Por último, os mostramos un par de imágenes del elemento dispuesto para instalar los dispositivos de introducción de aire en el interior de los colchones.

Elemento de Acero Inoxidable para la Conexión de Tubos de Bombeo de Aire

Tubos de Bombeo de Aire ubicados en su Posición Definitiva

Etfe (II). Principales propiedades físicas y mecánicas.

admin — Wed, 16 Dec 2009 02:00:22 +0000

Como comentamos en el post titulado ETFE (I), este material que ha experimentado una importante difusión en estos últimos años. Sin embargo, muchas de las principales ventajas de este material son todavía poco conocidas entre muchos proyectistas, lo que quizás haya evitado un uso más generalizado de este material. Algunas de las principales características del EFTE son las siguientes:

Alta durabilidad (+ de 25 años).
Superficie autolimpiable.
Alta permeabilidad a los rayos ultravioleta.
Transmisión lumínica cercana al 100%.

Estas características, unidas a su despreciable peso propio hacen que sea altamente competitivo frente al vidrio. La permeabilidad a los rayos ultravioleta abre además un gran abanico de posibilidades para su empleo en jardines cubiertos, invernaderos, estadios, etc. Un buen ejemplo de ello es el Eden Project (Nicholas Grimshaw). En el siguiente vídeo puede apreciarse el frondoso espacio natural recreado en su interior.

www.youtube.com/watch?v=1VMSlfPatN4

Los principales aspectos negativos son, por lado, un nivel de aislamiento acústico despreciable, y por otro, un nivel de aislamiento térmico bastante moderado. En cualquier caso, están realizándose actualmente campañas de investigación (fundamentalmente en Alemania), con el objetivo de mejorar ambos comportamientos.

Desde el punto de vista del aspecto arquitectónico el material base es prácticamente transparente. Sin embargo, puede fabricarse con niveles de transparencia ligeramente más reducidos que le dan un ligero matiz de tono azulado. En cualquier caso, puede imprimirse con facilidad, lo que permite una amplia gama de colores, así como la reproducción de cualquier tipo de patrón geométrico o imagen sobre su superficie.

En el siguiente video se muestra cómo una adecuada iluminación, en este caso en el Allianz Arena de Munich, permite obtener imágenes nocturnas realmente espectaculares.

www.youtube.com/watch?v=IeTHikjFaiY

Otro ejemplo de iluminación de ETFE (en este caso blanco):

El EFFE se suministra generalmente en rollos de, aproximadamente, 1.50 metros. El rango de espesores de fabricación va desde las 50 hasta las 300 micras.

Para garantizar un correcto comportamiento estructural, el ETFE debe pretensarse, ya que debido a su reducido espesor, como es lógico carece de rigidez a flexión. El pretensado puede ser neumático (colchones inflados) o mecánico.

El pretensado mecánico permite obtener superficies completamente planas. Esta configuración es, sin embargo, poco eficiente desde el punto de vista estructural (la rigidez es proporcional a la magnitud del pretensado), por lo que no pueden cubrirse luces mayores del entorno de los 1.00-1.50 m. Para cubrir vanos mayores debe recurrirse a la disposición de cables intermedios.

Mediante el pretensado neumático pueden salvarse luces mayores. En este caso, pasa a cobrar importancia la geometría de los colchones. De un modo simplificado, podría establecerse un límite aproximado de 3.00 m para geometrías rectangulares y hasta cinco o 6 m. en geometrías próximas a la circular (como en el Eden Project de Cornwell o el Water Cube en Beijing).

ETFE (I). Introducción.

admin — Thu, 10 Dec 2009 02:00:21 +0000

Este es el primero de una serie de 3 posts dedicados al etileno-tetrafluoretileno, más conocido como ETFE, un material que ha cobrado un gran auge en los últimos años.

Proyectos como el Alliance Arena (Munich, Herzog and the Meuron), Eden Project (Cornwell, Nicholas Grimshaw) o el Water Cube (PTW Architects) han contribuido de manera importante a la difusión del conocimiento del ETFE como material de construcción.

Como ya habíamos comentado muy brevemente en un post anterior, el ETFE se descubrió en 1940, año en el que existe una patente registrada por DuPont. En sus inicios, este material se empleaba únicamente como elemento auxiliar en procesos de fabricación industrial debido a su alta resistencia a la abrasión y al desgaste. Sin embargo, no se comercializa hasta los años 70 del siglo pasado. Sus primeras aplicaciones se centran en el recubrimiento de cables y en la industria química, debido a su alta estabilidad.

En el campo de la construcción comienzan también a desarrollarse las primeras investigaciones en los años 70, en el campo de los invernaderos. Se realizaron tests de envejecimiento, obteniendo grandes resultados, ya que apenas se detectaron cambios en las propiedades ópticas y mecánicas del material después de transcurrir 10 años desde su construcción.

Las primeras experiencias reales de construcción se realizan en el zoológico de Arnhem, en Holanda, donde se realizaron varias cubiertas con este material, obteniendo excelentes resultados. El ETFE fue también el material seleccionado para un conocido proyecto desarrollado por Frei Otto, en colaboración con Buro Happold que nunca llegó a realizarse para cubrir una ciudad en la Antártida.

A partir de este momento comienza un uso moderado del ETFE como material de cerramiento en cubiertas y envolventes arquitectónicas que culmina ya en este mismo siglo con una gran expansión generalizada de su empleo en todo tipo de edificaciones.

Como curiosidad, resulta interesante señalar tanto la distribución geográfica como tipológica de las realizaciones existentes hasta la fecha.

Cerca del 60 % de ellas se encuentran en Alemania, un 20 % en el Reino Unido, y un 7 % en los Países Bajos. El resto se distribuye de modo muy residual entre el resto de los países del mundo. Además, cabe señalar que el 95% de todos los proyectos construidos con ETFE se encuentran en Europa.

En cuanto a la distribución por tipo de edificio, cabe destacar que alrededor del 70 % de las obras realizadas corresponden a cubiertas de patios en edificaciones de oficinas y viviendas (35%), y en cubiertas de espacios deportivos (35 %). El empleo del ETFE en fachadas y marquesinas cubre, aproximadamente, otro 20 %.

The Flying Mast, Blog Especializado en Arquitectura Textil.

admin — Tue, 08 Dec 2009 02:00:41 +0000

A todos aquellos interesados en el campo de la arquitectura textil, os recomiendo realizar una visita al blog The Flying Mast, editado por nuestro amigo el arquitecto israelí/italiano Erez Amitay.

Podréis encontrar información, fotografías y vídeos de proyectos singulares realizados con materiales textiles. Las categorías existentes incluyen la siguiente temática: arquitectura adaptable, fachadas y envolventes, diseño paramétrico, construcciones neumáticas y estructuras tensadas.