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La estructura resistente en la arquitecturaactual (2)JAVIER MANTEROLA ARMISÉN(ESTE ARTÍCULO HA SIDO YA PUBLICADO EN EL Nº 13 DE LA REVISTA ASTRAGALO, CORRESPONDIENTE A DICIEMBRE DE 1999)

LA CELOSÍA

La celosía metálica ha venido aso-ciada, en estas últimas décadas del sigloXX, a la celosía espacial de tubos, de-sarrollando el trabajo de innovadorestales como Wachsmann, Makowski,Fuller... Con su triangulación superfi-cial y su simple o doble capa, estaestructura es capaz de resistir esfuer-zos tipo membrana y losa, lo queposibilita para acoplarse a las configu-raciones más diversas, planas, curvas,variables, con apoyos puntuales o no.

Como en pocas otras estructuras,el punto fundamental del diseño es elnudo; Mero y Orona, muy parecidos,han demostrado su gran flexibilidadpara acoplarse a situaciones muy di-versas. Aún, en la más pura ortodoxiaingenieril, la cubierta del estadio deSplit en la Antigua Yugoslavia (Croacia),representa una de las cumbres en lautilización de la doble capa en unacubierta con nudo Mero, de 215 m deluz principal y voladizo transversal de45 m, que utiliza una malla tetraédricade 3 x 3 m de lado y 2,3 m de canto.

El Palau Sant Jordi de Arata Isoza-ki y Mamoru Kawaguchi constituye unplanteamiento menos ortodoxo en lacelosía de doble capa. Como su anti-guo patrono, K. Tange, Isozaki abando-na la geometría pura, antifunicular yeconómica, por otra geometría me-nos eficaz y uniforme, pero que creaplanteamientos espaciales más com-plejos con diversidad de imágenes yde volúmenes.

Desde un punto de vista general ycon perspectivas de futuro, lo que tie-ne mucho más interés es el Palaciode Deportes de Pallafolls, también deIsozaki y M. Calzón. Aquí se manifiestaformidablemente la flexibilidad queesta ligerísima estructura tiene para

acoplarse a cualquier forma en plantao alzado. Sin transición de continuidadpasa de una forma abovedada a otraplana. Nos descubre espacios inéditosy nos indica que por ese medio laarquitectura puede cambiar el concep-to mismo de espacio, tan asociado has-ta ahora con el que ofrecen las for-mas elementales geométricas. Esta ex-celente obra tiene, a mi modo de ver,un único problema y es el borde pla-no de su fachada y su estructura degrandes puntales inclinados (fig. 18).

Con las celosías espaciales de do-ble capa, todo lo imaginable puedehacerse, pero imaginar, sólo es imagi-nar, si se hace desde la posibilidad y lacelosía espacial de doble capa es des-cubierta de nuevo en el Palacio dePallafolls.

La estructura en celosía de capaúnica no pierde la flexibilidad paraacoplarse a cualquier forma. Para tra-bajar con ella, o se permanece en si-tuación membrana, con formas antifu-niculares, o se necesita proporcionarrigidez a flexión a los elementos de susimple capa para enfrentar los momen-tos debidos a la forma y solicitaciónno funicular.

La estructura del Museo Guggen-heim de Bilbao (1997) constituye unejemplo formidable de las posibilida-des formales que se pueden obtenercon las celosías de simple capa conelementos rígidos a flexión. Y en estecaso utilizar la palabra obtener no escorrecto, más bien deberíamos decirresolver, pues la génesis de la forma,previene exclusivamente de los plan-teamientos plásticos y espaciales quese plantea F. Gehry. La celosía triangu-lada de simple capa se acopla con granfacilidad a cualquier forma, tiene unagran rigidez en su plano por la trian-gulación de sus elementos que le con-

fieren una gran rigidez tipo membrana y es capazde resistir flexiones transversales de considera-ción por el canto conferido a sus elementos.Además, la utilización de formas curvas mejora lacapacidad de carga vertical de los elementos tu-bulares que constituyen su estructura.

Inicialmente la estructura se pensó en hormi-gón, láminas de hormigón, estructura clásica pararesolver estos problemas, pero dificultades deejecución dirigieron la atención hacia la celosíaespacial de simple capa.

Como el caso del Pabellón de Pallaffolls, laconfiguración de este espacio interno abandonala rigidez de las formas clásicas, bóvedas, cúpulas,etc., para adoptar formas nuevas. Es una herra-mienta formidable que va a posibilitar muchas ynuevas configuraciones formales.

En esta gama de celosía en capa única, desta-ca con una importancia extraordinaria, el Pabe-

Fig. 18. Polideportivo Palafolls (1997). Isozaki. M.Calzón. De dimensiones reducidas, esta formidable es-tructura sugiere un futuro prometedor, más libre en laconcepción de los espacios.

Fig, 19. Pabellón de Mannheim (1971). Arq. Mutschlery Frei Otto.

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llón de Mannheim (fig. 19), de FreiOtto (1971). Con un vano máximode 80 m, esta prodigiosa estructura,resuelve de una manera simple el aco-plamiento a superficies curvas libresde una malla cuadrada antifunicular.Partiendo de una malla rectangularplana, de elementos continuos, obtie-ne por medio de un modelo reducido,la forma antifunicular sin más quecolgarla de un borde libre. Los rec-tángulos iniciales se transforman enrombos más o menos pronunciados,según el lugar en que se encuentren yhay que torsionar ligeramente sus ele-mentos longitudinales para acoplar losángulos transversales de dos elemen-tos que se cruzan. El nudo se resuelvesin más que articular, como las tijeras,dos barras longitudinales que se cru-zan. Una vez que están en situación,se fijan las articulaciones. Sus barrasson continuas y de madera, las cualesse refuerzan por cables en las zonasque existen tracciones. La rigidez su-perficial tipo membrana se completacon la rigidez superficial del cerramien-to exterior.

Esa misma idea la recoge Schlaichpara construir dos cubriciones formi-dables, la Piscina de Neckarsulm y lacubrición del patio del Museo de His-toria de Hamburgo. La idea es la mis-ma, acoplarse a una esfera por dosfamilias rectangulares que se convier-ten en rombos a partir de su cuelguedesde un borde, en estos casos, másdefinido que en Mannheim. Schlaiches un formidable realizador de nudos,ver todos los que produjo para resol-ver la cubierta de la Olimpiada de Mú-nich (fig. 20), y que después tanto juegole han proporcionado en la realiza-ción de cubiertas y pasarelas colgadas.Y aquí plantea la cubierta con barrasplanas, continuas, que una vez dispues-tas en posición, se fijan con un par dechapas que pueden girar sobre sí mis-mas y después bloquean el giro de lasbarras longitudinales por un par detornillos. La rigidez membrana se com-plementa con tirantes pretensados quetriangulan la estructura rectangular debarras. El diseño de las barras tienemuy en cuenta el hecho de que de-ben tener suficiente rigidez a com-

presión sin perder la flexibilidad paratorsionarse ligeramente, con el fin deacoplarse con la otra familia.

En la cubrición del Patio del Mu-seo de Historia Natural de Hamburgo,Schlaich emplea el mismo planteamien-to para la cubierta, pero además utili-za la rigidización transversal conjuntade la cubrición utilizando el famososímil de la rueda de bicicleta.

Esta técnica la plantea por prime-ra vez el ingeniero ruso V. G. Suchov(1853-1939), en la cubrición de losalmacenes GUM de Moscú. Con ele-mentos radiales a tracción, como losradios de una rueda de bicicleta, sepueden crear auténticos diafragmasindeformables en las zonas en que senecesita la presencia de un diafragmarígido, como ocurre en los cambiosde curvatura de la cubierta de Ham-burgo. El diafragma se vuelve casi invi-sible al utilizar tirantes.

Esta técnica la usa mucho (a vecesabusa) Renzo Piano, para rigidizar ar-cos no funiculares, como en la larganave lateral del Aeropuerto de Kansai,o la cubierta del estadio de S. Nicolade Bari, o en los grandes almacenesde Bercy 11, en París. Pero no sólo esa Piano a quien ha gustado esta rigidi-zación de arcos delgados. La vemos enmultitud de obras como la cubriciónde la estación de autobuses y ferroca-rril de Chur, el World Trade Center eintercambiador de tráfico de Estocol-mo, etc. Esta invención de Suchov hasustituido a la Cercha clásica del sigloXIX en muchos planteamientos resis-tentes arquitectónicos actuales.

Volviendo al caso de las cúpulas oformas abovedadas de capa única odoble, es muy interesante el trabajode otro formidable creador de imáge-nes resistentes, el arquitecto Toyo Ito.Su Museo Municipal de Yatsushiro(1988-91) es un alarde de entendimien-to de las posibilidades de la celosía deuna sola capa de planta oblicua y apo-yos libres atirantados. Su cúpula ovalde Odate (fig. 21), es un polideportivode uso múltiple realizado con maderadispuesta según dos familias de arcos.Las longitudinales están formadas pordos cordones de madera y las trans-versales por un solo cordón que se

cruza entre los dos anteriores, vinculándose entreellos por piezas metálicas.

PÓRTICOS TRANSVERSALES

Desde la Sala de Máquinas de Contamin has-ta la Basílica de Lourdes de Freyssinet, la utiliza-ción del pórtico transversal, metálico o de hor-migón para cubrir grandes espacios ha sido cons-tante.

En la actualidad destacan varias obras queestán ahí, con importancia diversa.

El aeropuerto de Kansai (fig. 22), de RenzoPiano (1994) es sin duda la más importante ysignificativa. Con 84 m de luz, dispone una seriede pórticos paralelos biarticulados, separados 14,4m. entre sí, con sección transversal en celosíatriangular. Es una estructura muy correcta cuyoatractivo principal se encuentra en su trazado

Fig. 21. Cúpula O. Odate. Toyo Ito.

Fig. 20. Nudo de Fundición para Múnich. Jórg Schlaich.

Fig. 22. Aeropuerto de Kansai. Nave principal (1994).Renzo Piano Arq. Ove Arup, Peter Rice Ing.

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curvo y sinuoso, como el esqueletode un gigantesco dinosaurio. Con ter-minaciones carenadas, estos espléndi-dos pórticos se prolongan en curvacon la nave lateral, de arcos no funi-culares atirantados. La configuraciónen planta y alzado de este aeropuertoresponde al mismo planteamiento for-mal que Piano realizó en el centrocomercial de Bercy.

La estación de Waterloo de Nico-lás Grimshaw de Londres (1993) (fig.23), con luces moderadas, variables alo largo de su longitud entre 35 y 50m, constituye el desiderátum másexplícito de lo que no se debe haceren estructuras. Grimshaw diseña unaserie de arcos triarticulados que lossaca de su trazado antifunicular parapoder disponer toda una parafernaliainterior y exterior de tirantes y ba-rras rectas necesarias para contrarres-tar un problema que él mismo hacreado.

Hemos visto muchos casos decambios en las formas funiculares paraobtener determinadas configuracionesespaciales diferentes a los que la es-tructura ortodoxa resistente aconse-ja. Y muchos están muy bien, desde elPalacio de Deportes de Tokio de K.Tange a las obras de Isozaki. Sin em-bargo, esta obra torturada debió deser juzgada por parámetros que des-conocemos cuando se le concedió elpremio Mies Van der Rohe de arqui-tectura.

La estación Eurolille del TGV enLille (Francia, 1994), constituye otrade las propuestas posibles que no sedebería haber construido de la mane-ra que se ha hecho. Dos arcos tubu-lares, muy delgados, que deben sercontenidos, sujetos, arriostrados porun desiderátum de tirantes superio-res e inferiores que hacen la estruc-tura posible, pero que se asemeja auna serie de patas de araña diseñadaspor alguien que no se ha enteradoque hace más de 100 años, Culmann,descubrió el cálculo de las celosías, yhace muchos más se descubrió elcanto para dar rigidez a los arcos.

Todos estos señores, incluido elarquitecto, deberían haber visitadopreviamente la estación de Francia de

Barcelona, otra estación, que hace másde 100 años, se cubrió también condos familias de arcos adosados. Indu-dablemente Peter Rice fue un ingenie-ro excelente que imaginó y diseñóbuenos proyectos, pero algunas veces,mirando sus estructuras se tiene laimpresión de que se busca más sor-prendernos que convencernos. No sepuede complicar tanto lo que es ob-vio. Realmente, el viajero del TGV en-tre Inglaterra y Francia, que sea aman-te de las estructuras, debe estar dis-puesto a sorprenderse.

Con respecto al centro de expo-siciones de Leipzig (Alemania, 1995)de Von Gerkan Marg y Ian Ritchie, esteúltimo vinculado directamente a laescuela inglesa de high tech, constitu-ye una versión moderna de la Galeríade Máquinas de Contamin, aunque detamaño mitad. Está constituido por diezgrandes arcos en celosía de 79 me-tros de luz y 25 metros de separaciónentre ellos, que soportan una estruc-tura secundaria, también tubular, todaella dispuesta en el exterior de la nave.La cubrición, de cristal está sostenidaa la manera inglesa.

Es un edificio muy correcto en elcual se hace una utilización muy inten-sa y exitosa de la estructura resisten-te en su expresión plástica. Von Ger-kan Marg es un arquitecto lituano,aunque afincado en Alemania, de grandestreza en la utilización plástica de laestructura resistente.

GRANDES CUBIERTAS PLANAS

Las grandes cubiertas planas hansido, y siguen siendo, una de las prin-cipales soluciones resistentes para lacubrición de grandes espacios de re-unión, intercambio y movimiento depersonas. Palacios de deportes, aero-puertos, grandes salas de exposición,son algunos de los ejemplos en que seutiliza esta tipología. Sin embargo, hayalguna diferencia tipológica entre ellos.Mientras en los palacios de deportes,debido a su función, las exigencias deluz son muy grandes, y que analizare-mos a través de dos edificios notables,el Centro de Gimnasia de Alicante y

el Palacio de Deportes de Badalona, en los aero-puertos y estaciones no son necesarias luces tanimportantes, lo que ha conducido, en estos últi-mos, a la utilización frecuente de lo que podría-mos llamar estructuras en «seta». El aeropuertoStanted de Londres y el aeropuerto de Stuttgartson dos ejemplos recientes de esta última tipo-logía.

Pero antes de hablar de estas dos últimasobras, es necesario hacer expresa referencia alPalazzo del Lavoro en Nervi (Turín 1960-61) (fig,24). Esta formidable cubierta, constituida por 16«setas» de 40 x 40 m y pilares de 20 m de altura,realizada 30 años antes que los aeropuertos ci-tados, representa un prodigio de sencillez y efi-cacia resistente.

El concepto presente en Stansted, de NormanFoster (1991), es parecido al utilizado por Nervi,la utilización de grandes «setas» que soportan lacubierta con intereje entre soportes, algo menorque en Turín, de 36 x 36 m. En realidad la cubier-ta se modula en cuadrados de 18 x 18, y sesoportan uno sí y otro no. La cubierta, que sedesarrolla en «rincones de claustro» en soluciónmetálica triangulada, junto con el soporte, cons-tituyen la expresión estructural y estética deledificio (fig. 25).

En éste, como en todos sus edificios, hay quereconocer la eficacia de Foster en la expresiónformal de las estructuras resistentes. Se presen-tan con una contundencia y realidad insuperable.Sin embargo, aunque mucho más contenido queen sus primeras estructuras, también aquí hay unaconcesión a la “super” expresión estructural. Sepodría haber eliminado el trípode y los tirantes

Fig. 23. Terminal Internacional en la estación de Water-loo (1993). Nicholas Grimshaw Arq.

Fig. 24. Palazzo del Lavoro. Turín. P. L. Nervi (1961).

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superiores a las cuatro columnas debase, ya que su utilidad es mínima–sólo para la actuación de sobrecar-gas de nieve dispuestas en vanos alter-nos– y que además se podría haberresuelto sin más que empotrar, en lugarde articular, los puntales inclinados.

El edificio es, de todas maneras,muy hermoso y utiliza como en todala high tech, a lo resistente para hacerestética. Lo estricto, sin embargo, notiene cabida en ese planteamiento.

El aeropuerto de Stuttgart (fig. 26),es de Von Gerkan (1991), el cual uti-liza los trabajos que desde 1970 FreiOtto estaba desarrollando sobre laslíneas antifuniculares complejas, quedesembocaron finalmente en las es-tructuras arbóreas que aquí son usa-das en esta gran cubierta en módulosde 40 x 25 m. Desde un punto devista resistente, el dimensionamientode las ramas, al ser antifuniculares, sólovienen gobernadas por los problemasde pandeo conjunto y de la precisiónen la disposición de los pesos de lacubierta. No constituye sino un ejer-cicio resistente simple con una inten-ción estética determinada.

Enric Miralles se plantea la estruc-tura resistente dentro de un plantea-miento más riguroso. Es un elementofundamental en la configuración de suexpresión arquitectónica. En su Cen-tro Nacional de Gimnasia de Alicante,como en su Palacio de Deportes deHuesca, Miralles realiza un ejerciciohonesto y estricto de la utilización ydisposición de la estructura resisten-te, diferente a lo que habitualmentese emplea en estas últimas décadas.No es relamida ni está carenada, ni seadorna, sino que se expresa con larotundidad de lo evidente, aunque con-figure espacios y fachadas poco usua-les. En Alicante, una gran costilla cen-tral, que atraviesa el pabellón de com-peticiones públicas y el pabellón deentrenamientos, sirve de columna ver-tebral sobre la que se apoyan una seriede costillas transversales, todas en ce-losía metálica. Unas están vistas desdedentro y otras no, lo que lleva a laperplejidad del entendimiento del es-pacio, pues la educación y adecuaciónal espacio que tenemos las personas,

está configurado por algo que resiste.Este concepto se quiebra en este caso,pues sólo se ve una parte de lo queresiste y no la totalidad. Se cambianlos conceptos corrientes para acen-tuar un entendimiento más intelectual.

Bonell y Rius realizan para la Olim-piada de Barcelona (1991) (fig. 27), elPalacio de los Deportes de Badalona,obra que mereció el premio europeode arquitectura Mies Van der Rohe. Laestructura es muy simple, unas gran-des vigas transversales arriostradasentre sí por una viga longitudinal. Elconcepto viga se desdobla en el cen-tro de la luz, entre el cordón inferiorde tracción, lineal y formado por ca-bles, y el cordón superior y el alma,que es una viga armada. Es una licenciainnecesaria pero que está bien, da unasensación más tecnológica a la cubier-ta sin, como en otros muchos casos,entorpecer su trabajo resistente.

CUBIERTAS COLGADAS

Desde que en los años cincuentalas cubiertas colgadas empezaron aemplearse para la construcción degrandes espacios, esta tipología haavanzado en varios frentes, los cualesse pueden agrupar en dos grandesfamilias.

En el primero encontraríamos losespacios configurados por contornospermanentes y continuos. Entre lossegundos, todos aquellos que podríanencajarse dentro de las superficiescolgadas desde puntos, ya sea conayuda de mástiles o de tirantes. Tam-bién se difiere entre los materialesutilizados para la cubrición y un sufunción, pues varían desde los querepresentan únicamente el cierre y laimpermeabilización del recinto, a aque-llos otros que además cumplen unpapel resistente fundamental.

APOYOS CONTINUOS

Después de la utilización masivade las grandes cubiertas colgantes delos años sesenta para cubrir hangares,palacios de deportes, y espacios de uso

diversos, realizados principalmente por ingenie-ros, la simplicidad formal que obliga la adecuadautilización de la morfología colgada de simple odoble curvatura, había hecho que su atractivopara configurar espacios en el mundo de la ar-quitectura hubiera dejado de estar presente. ElPalacio de Deportes de La Coruña, el Picaderodel Club de Campo de Madrid o la cubierta parael Pabellón de la Feria de Muestras de Barcelona,son algunos de los muchos restos de la forma-lización rigurosa y estricta realizados en España.

Recientemente esta morfología elemental, concarácter casi exclusivamente arquitectónico, en-tendiendo por tal a aquel que tiende a revivirformas clásicas con un nuevo espíritu formal, seha producido en bastantes ocasiones.

El primer ejemplo lo constituye la cubiertadel Pabellón portugués de Álvaro Siza en la FeriaUniversal de Lisboa de 1998. Esta obra no supo-ne ningún alarde técnico ni ningún hallazgo resis-tente, es la cubierta de siempre, realizada con la

Fig. 25. Aeropuerto de Stansted. Stansted. Inglaterra(1991). Norman Foster.

Fig. 26. Aeropuerto de Stuttgart. Alemania. Von Ger-kan Marg (199l).

Fig. 27. Palacio de los Deportes de Badalona. EsteveBonell, F. Rius (1991).

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maestría de Siza, tan formidablemen-te, que nos vuelve a hacer entenderqué es lo colgado.

Menos interés resistente y formaltiene la cubrición que Renzo Pianohace para un edificio de oficinas enVicenza, 1984 (fig. 28). Utiliza la cu-bierta colgada, de dimensiones muypequeñas, 14,5 m de luz, como ele-mento formal, justificado exclusiva-mente desde un punto de vista am-biental y espacial. Nada que ver conlo resistente, aunque esta cubiertadeba resistir apoyada en sus puntalesatirantados inclinados.

Más interés tiene el trabajo reali-zado en el Pabellón 26 de la Feria deHannover de T. Her-zog y Frank Si-mon de la oficina de Schlaich. Se tratade tres cubiertas colgadas enlazadasde 70 m de luz y soportadas por pi-lares en forma de A (fig. 29). La cu-bierta está formada por tiras metáli-cas de 30 mm de espesor y 400 mmde anchura, separadas entre sí 5,5 m.Entre estas tiras se dispone una cu-bierta de madera. Se estabiliza por supropio peso ayudada por unos tiran-tes extremos.

La utilización de un arco centradocomo soporte de una cubierta colga-da, la realiza por Saarinen con F. Se-verud en la Pista de hielo de Yale, de70 m de luz, en 1956-58. Antes ya lahabía propuesto Frei Otto para unteatro al aire libre en Stuttgart en1954. Schlaich con el arquitecto Ac-kermann diseñan y construyen en 1985el Palacio de Deportes de hielo enMúnich (fig. 30), siguiendo la mismaidea. El arco es metálico, de 1,45 m decanto, 104 m de luz y 17,6 m de fle-cha y la cubierta está formada poruna red ortogonal de cables portan-tes y tensores, cubriendo una superfi-cie elíptica de 88 x 67 m.

La rigidez transversal de este arcoes pequeña, por lo que cuando exis-ten cargas de viento o nieve disimé-tricas, es la propia red la que lo esta-biliza tensándose la parte no cargadapara enfrentar el mayor empuje late-ral de la zona cargada.

La cubrición está formada por unared cuadrada de listones de madera yuna membrana transparente de PVC.

CUBIERTAS RÍGIDASCOLGADAS O ATIRANTADAS

La utilización de un sistema de ti-rantes o cables curvos, como apoyosintermedios, de una cubierta rígida seha prodigado mucho recientemente.

Esta solución es utilizada por laingeniería, en lo que hemos denomi-nado época clásica, en la cubrición degrandes espacios sin soportes. Moran-di en 1961 soporta voladizos de 60 mde luz de hormigón por un sistema dedos tirantes para los hangares delaeropuerto da Vinci en Roma. Con unsolo tirante, en el hangar de Frankfurt,en los años 1959-1960, se realizanvoladizos de 66 m de luz.

Esta tipología es recogida por Ri-chard Rogers para salvar luces muyreducidas. En el centro de Qumper,1979, se utiliza innecesariamente parasalvar una cuadrícula de 18 x 18 m.Foster, en 1980, resuelve por este pro-cedimiento el Centro de distribuciónde Renault en Swindon con luces de24 x 24, en una exhibición de lo quepuede llegar a complicarse innecesa-riamente una estructura. Richard Ro-gers, en Inmos Microprocessor Fac-tory, en el sur de Gales, plantea otrasolución, también excesiva para saltar36 m de luz, idea que repite de lamano de Peter Rice en PatscenterLaboratories de Princenton, USA, aho-ra reduciendo su luz a 22,8 m. Meparece que desde mediados de losaños ochenta no se ha vuelto a repe-tir tanta confusión, que no es otra quehacer aparecer como necesario lo in-necesario, defecto en el que cayeron,tantas veces, los arquitectos high techen sus inicios.

Más sentido tiene la utilización deesta misma tipología de cubierta me-tálica atirantada cuando es necesariosalvar luces importantes, como laDarling Harbour Development Exhibi-tion Center en Sydney (1987) de Cox,Richardson, Taylor, etc., que cubren cua-drículas de cubierta de 87 x 60 m.

La propuesta para el Estadio deSaitama en Japón utiliza cuatro torresde 90 m. desde los que se atiranta unacubierta metálica formada por cuatrograndes vigas de 3 m de cantó, las

cuales soportan una estructura metálica secun-daria (fig. 31).

Richard Roger utiliza el atirantamiento paracolgar una cubierta cilíndrica o esférica. En MassyAutosalon, proyecto 1987, propone una cubiertacilíndrica de unos 100 m de distancia entre apo-yos extremos con cuatro mástiles intermedios.De cada puntal salen dos parejas de tirantes que

Fig. 28. Edificio de Oficinas Lowara. Vicenza. Halia(1984-85). Renzo Piano.

Fig. 29. Centro de exposiciones. Hannover (1996). T.Herzog Arq.

Fig. 30. Palacio de hielo de Múnich (1985). Arq. Acker-mann. Ing. Schlaich.

Fig. 31. Arena de Saitatna (Japón). Proyecto.

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cuelgan y atirantan una estructurametálica rígida circular. En esta dispo-sición existe un contrasentido intrín-seco. Cuelga una forma que siempreha resistido por sí sola, que ha sidoinventada para resistir por sí sola yque nos gusta ver resistiendo por sísola. Rogers cambia su forma de tra-bajo. El atirantamiento que se producedesde los mástiles equivale a dos efec-tos, una descarga del trabajo como bó-veda y una rigidización de la cubiertaante las cargas no funiculares. Ningunade las dos cosas es necesaria para unarco de dimensiones no muy grandes.

En cubierta rígida colgada de cablecurvo, el primero que lo realiza, siem-pre magistralmente, es Nervi en PaperMill (Burgo) con 147 m de luz. Schlai-ch en Europahalle de Karlsruhe, 1980(fig. 32), realiza la cubierta de 72 m deluz en una hermosa versión modernadel planteamiento de Nervi. Por esteprocedimiento se han llegado a plan-tear cubiertas de hasta 304 m de luz,por Fazlur Kahn en los años 60.

CUBIERTAS COLGADASSOBRE APOYOS PUNTUALES

Mucho más versátil que las cubier-tas colgadas de apoyo continuo, alascubiertas de apoyo puntual se hanextendido con profusión desde la rea-lización de los fantásticos pabellonesde Alemania en Montreal (1967) y laOlimpiada de Múnich (1972), la pri-mera realizada por Frei Otto y lasegunda inspirada en su trabajo.

De entre ellas hay que realizartambién una distinción. Las primerascorresponden a aquellas en las cualesexiste una división entre lo que es elelemento portante y lo que es la cu-brición. El elemento. portante estáformado por cables dispuestos normal-mente en malla ortogonal tensada enambas direcciones sobre la que sedispone una cubrición inerte. Es el casodel pabellón alemán de Montreal, lasconstrucciones de la Olimpiada deMúnich, la pista de hielo de la mismaciudad, etc., que ya hemos visto.

El segundo tipo, que aquí nos ocu-pa, sería aquel en el cual la cubrición

es a su vez el elemento resistente. Esel caso de los textiles. Para que estasmembranas no se arruguen bajo car-gas exteriores, como la nieve, y no seproduzcan problemas de flameo porel viento, deben estar fuertementetensadas, lo cual se consigue con lapresencia de cargas puntuales ascen-dentes y descendentes que produzcanfuertes curvaturas de signos opuestosen la tela. Cuanto más curvatura me-nor es la tensión necesaria para evitarlos problemas citados. Esta necesidadva a hacer que las telas estén siempreasociadas a las estructuras atirantadas,tanto desde la parte superior de lospilares, como desde el suelo y desdepuntales flotantes intermedios sopor-tados por tirantes. Veremos una seriede morfologías en las cuales combinanlas torres principales, tirantes, punta-les fijos o flotantes para soportar lu-ces de distinta magnitud.

Se entiende que la deformabilidady la tensión de la tela será tanto másimportante cuanto mayor sea la luz asalvar. Las cubiertas pequeñas, que anivel industrial se utilizan para crearrecintos provisionales, presentan unproblema resistente mínimo. Por elcontrario, la gran luz determina pro-blemas resistentes complejísimos agra-vados por el hecho de que necesaria-mente las telas son tejidos que tienenun comportamiento claramente anisó-tropo.

El tejido utilizado debe ser imper-meable, resistente al fuego, durable,transparente o traslúcido, etc., segúnse desee. Se utilizan tejidos a base defibra de vidrio o poliester con PVC,teflón o silicona, con calidad mejor opeor en función de la condición depermanencia o provisionalidad. A ve-ces, para aumentar su resistencia endeterminadas direcciones, se arma concables de acero u otros. Además deestos cables, se disponen otros cablesen aquellas zonas donde hay concen-tración de esfuerzos, como son losbordes, los valles y crestas y en lospuntos de cuelgue. El concepto siem-pre es el mismo, los cables que sopor-tan el textil, cuelgan de un punto yson tensados desde otro por mediode puntales, anclajes y otros cables. El

textil es tensado por la familia de cables portan-tes y estabilizadores. Aunque las cubiertas detextiles están presenten desde principios de losaños sesenta, la primera de las grandes estructu-ras que las utilizan como cubrición de grandesespacios es el aeropuerto de Jeddah en ArabiaSaudita (1977) de los ingenieros Fazlur Khan y H.Berger. Esta gigantesca construcción está forma-da por 210 unidades de 45 x 45 m de lado. Cadauno de estos enormes rectángulos cuelgan de unanillo central que a su vez cuelga de postes deacero situados en las esquinas de 45 m de altura.La sustentación se realiza por cables de esquinay del cuerpo central y la estabilización por ca-bles de borde (fig. 33). La cubrición está formadapor tejido de fibra de vidrio y teflón.

Tres tipos de construcciones importantesconviene señalar además. La primera sería lacubrición del Estadio de Riyadh (fig. 34). Esteestadio está cubierto por 24 unidades idénticas

Fig. 32. Europahalle. Karlsruhe (1980). Schlaich.

Fig. 34. King Fadh Stadium en Riyadh (1983). Vistainterior.

Fig. 33. Haj Terminal. Aeropuerto internacional deJeddah (1977).

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agrupadas en un círculo. Como en todaestructura en ménsula, la cabeza detracción está constituida por los ca-bles de suspensión, y la cabeza decompresión se sustituye por el anillode tracción circular, en realización queya es clásica en el trabajo de Schlaich.Cada mástil tiene 58 m de altura dis-tribuidos en un círculo de 246 m dediámetro y el voladizo de la cubiertaes de 54 m.

Una simplificación importante delsistema de soporte de la cubierta loencontramos en el Estadio del ReyFadh. En lugar de referir al suelo lastracciones superiores de los cables desuspensión, se pueden referir a unanillo superior de compresión y lomismo la carga radial del cable deestabilización. La cubierta transmite asíúnicamente cargas verticales al suelo.

La asociación de tirantes portan-tes con puntales resuelve con facili-dad el soporte de cubiertas tan im-portantes como el Centro de Con-venciones de S. Diego (1990) de Gei-ger-Berger Asociados. Se trata de unagran cubrición de 91,5 m de luz yestá formada por cinco módulos de18,3 m de anchura. Toda la cubiertacuelga de unos grandes contrafuertesexternos a través de unos tirantes quesoportan dos pequeños puntales flo-tantes que producen la deseada cur-vatura en el textil.

Este mismo tipo de construcción,la utilización de tirantes y puntalesflotantes, lo ha utilizado R. Penzo enla renovación de Schlemberger Facili-ty, situada en los alrededores de París,de poco más de 11 m de luz. M.Hopkins la utiliza en la nueva sedecentral de Hacienda de Nottingham(fig. 35), con una cubierta textil sus-tentada por cuatro puntales que cuel-gan los lucernarios metálicos de losque cuelga el textil. El Estadio de hie-lo de Hamburgo, realizado por elequipo de Schlaich, es una elipse de120 m por 70 m soportado de unamanera más elegante por cuatro más-tiles que soportan tirantes y puntalesflotantes (fig. 36).

La penúltima obra soportada portextiles que presentamos es el Gott-lieb-Daimler Stadium en Stuttgart

(1993), de los arquitectos H. Siegel yactuando como ingenieros Schlaich yBergermann. El esquema resistente delEstadio de Riyadh es mejorado amplia-mente en este caso. Con planta elípti-ca de 280 m de eje mayor y 200 m deeje menor, esta formidable cubierta sesubdivide en 40 módulos, cada uno delos cuales se soporta únicamente porun puntal de 45 m de altura que tieneun arco horizontal en la parte supe-rior y otro segundo situado a 17,6 mdel anterior. De arco superior, doble ymuy esbelto, con capacidad de resis-tencia a flexión en su plano, cuelga elcable portante que soporta un voladi-zo de 58 m de luz. Como en Riyadh,son los cables elípticos horizontales losque hacen el papel de puntales paraequilibrar el tiro de los cables portan-tes. El cable estabilizador cuelga delportante y soporta 8 arcos tubularesmetálicos que sostiene el textil. El ca-ble portante se sobrecarga con la nie-ve y el estabilizador con la succión delviento. El trabajo circunferencial, elípti-co en este caso, contrarresta, tanto conel anillo interior, como los dos exte-riores, toda la carga horizontal de loscables portantes y tensores, lo quereduce la cimentación de los puntalesa resistir simples cargas verticales.

Se encuentra en construcción enLondres, La Millennium Dome de Ri-chard Rogers, arq. y Buro Happoldcomo empresa de ingeniería.

Se trata de una cúpula de 320 mde diámetro y 50 m de flecha central.Pero lo curioso de esta cúpula es queno está constituida por elementos acompresión sino por cables a tracción.La cúpula se divide en 72 meridianos,cada uno de ellos formado por uncable de 32 mm de diámetro. Paramantener la forma de arco, cada unode sus meridianos está colgado desdeunas torres de 100 m de altura, a dis-tancias variables entre 25 y 30 m, lascuales permiten mantener la formaarco, forma ligeramente cambiada pues,entre punto y punto de suspensión, laforma del arco es una ligera catenariamuy tendida. Las torres son 12, incli-nadas y en forma de uso desde lascuales parten dos sistemas de tirantes,unos de cuelgue, que son los que so-

portan los meridianos, y otros de estabilidad. Esacúpula debe estar tensada hacia abajo para com-pensar las cargas disimétricas, el viento y demásfuerzas ascensionales.

Entre los cables se está disponiendo un teji-do clásico en este tipo de construcciones, tejidode fibra de vidrio y teflón, que se pone en cargacomo los meridianos, por los cables estabilizado-res interiores.

Esta estructura es una evolución de la que elmismo Richard Rogers proyectó para el MassyAutosalon. Sustituye los arcos rígidos de estapropuesta, por un sistema de 72 cables meridia-nos que deben estar atirantados por arriba y pordebajo, para mantener la estabilidad del conjunto.La posición de las torres, es también radial, perodispuesta en sentido circúnferencial en lugar deen sentido longitudinal.

Como veremos en las cúpulas Tensegrity, éstees otro procedimiento para hacer cúpulas concables. Sin embargo, el de Rogers es un procedi-miento más elemental, mucho menos sutil, puesinvade el espacio interior con la presencia de lasdoce torres y los tirantes de estabilización.

TENSEGRITY

Tensegrity es un término acuñado por Buck-minster Fuller para definir a aquellos elementosestructurales que cuentan con elementos discre-tos de compresión, no continuos y elementos de

Fig. 36. Palacio de hielo. Hamburgo.

Fig. 35. Nueva sede central de Hacienda. Nottingham.M. Hopkins.

c u l t u r a

Diciembre 20024323

Nota: Este artículo es el resumen de dos conferencias dadas durante el mes de mayo de 1998. Una en la inauguración del Cursode CEMCO, en la Casa de América de Madrid. Otra, en el aula magna de la escuela de arquitectura de Pamplona.

tracción, continuos. Como decía Fuller,«pequeñas islas de compresión en un marde tracción».

Curiosamente, aunque bien mirado noes de extrañar, este tipo estructural sur-gió de la escultura. El artista ruso Karlloganson, fundador del primer grupo delconstructivismo, lo planteó en 1921. Estaidea la recoge una escolar de la época,Cristina Lodder, pero tampoco es recono-cida en Rusia. En realidad, el inventor ver-dadero es otro escultor, Kenneth Snelson,que en 1948 después de seguir un cursocon Fuller, la presenta. Fuller inmediata-mente la sigue y la desarrolla.

Esta tipología, entusiásticamente acep-tada por el mundo de la técnica, tuvo unlánguido caminar entre la escultura y eljuego recreativo hasta que David Geiger,autor también de la cubierta hinchabledel pabellón USA en la Expo 70 de Osaka,la realiza para un estadio de 120 m de luzen la Olimpiada de Corea (1988).

El concepto es muy simple. Una vigabiapoyada en celosía:a) Tiene el cordón superior y los mon-

tantes verticales en compresión y elcordón inferior y las diagonales entracción. Existe sólo reacción verticalen los apoyos. Si eliminamos la partecentral del cordón superior, la viga secae si no le introducimos en los apo-yos la misma fuerza horizontal que axiltenía el cordón suprimido en el cen-tro. Es decir, la viga es perfectamenteválida si el apoyo impide el movimien-to horizontal del cordón superior enel apoyo. De estar en compresión, elcordón superior pasa a estar traccio-nado en toda su longitud. Siempre quese sujete el extremo, para que no semueva, la viga pasa a te-ner todos suselementos a tracción, salvo los mon-tantes verticales.

b) Si damos un paso más y disponemosuna serie de vigas de este tipo circu-

larmente dispuestas alrededor de unpunto, podremos sustituir el cordóninferior de tracción continuo por ani-llos circulares a tracción, cuyas com-ponentes radiales, según la direcciónde la cercha, son precisamente el in-cremento de tensión que experimen-ta el cordón inferior de una cercha alpasar de un montante a otro. De lamisma manera, la sujeción del movi-miento longitudinal de la cabeza de laviga, se consigue con la disposición deun anillo superior comprimido.

c) Esta estructura plana se puede variara la forma de una cúpula.

d) Y el comportamiento es exactamenteel mismo. Se necesita la presencia deun anillo circunferencial superior parasoportar la fuerza F, cuyo valor difieredel anterior por el cambio de geome-tría. Además de este anillo, los únicoselementos en compresión son los pun-tantes verticales.Ésta es exactamente la idea final que

Fuller definió como «Aspension Dome»con la variante de que las diagonales, lastriangula en su plano para rigidizar mejorla cúpula ante cargas disimétricas, plan-teamiento ante el que Beiger se opone,pues crea más problemas que los resuel-ve, concentrando más el efecto de lascargas disimétricas.

Bien mirado, alrededor de este pro-blema, hemos discurrido en las estructu-ras anteriores. En el Estadio Gottlieb-Daimles de Sttutgart, toda la cubierta noes sino el anillo exterior de esta cúpula,al que se podría añadir otro y otro hastacerrar todo el estadio y tanto daría sicada anillo fuese ascendente –aspensiondome– o descendente.

En 1988 Geiger construye en San Pe-tesburgo, USA, la Sunwast Dome, de 210m de luz, donde los 120 m centrales sonretraíbles. Su peso es de 10 kg/m2 y secubre con un tejido de silicona y fibra de

vidrio. Con planta elíptica, en 1992, Ma-tthys Levy y otros construyen una cúpulatensigrity pseudo-elíptica de 238 m de luzprincipal. La planta está formada por arcosde círculo que se acoplan a las exigenciasde un campo de fútbol americano. En estacúpula se vuelve a la triangulación de lasdiagonales que preconizaba Fuller, lo cualen este caso es especialmente interesantepor la forma en planta de la cúpula.

La construcción de estas cúpulas pue-de realizarse sin cimbra, pues cada anillose levanta independientemente, adosándo-se uno a otro. Su precio es algo superiora las hinchables, pero menor que unacúpula metálica tradicional. Las cubiertasson textiles clásicos de teflón y fibra devidrio.

CONCLUSIÓN

Estamos en una época de transiciónentre el pasado y el futuro y esta afirma-ción que en sí misma siempre es eviden-te, toma aquí un significado especial cuan-do el pasado fue sustantivo y el futurotambién lo será. El planteamiento científi-co del hecho constructivo produjo uncambio fundamental en la concepción dela arquitectura. En los años 60 se agotaeste impulso y aparecen una serie demanifestaciones que acabamos de presen-tar muy resumidamente. El futuro se pre-senta también como sustantivo, la genera-lización y extensión de los nuevos mate-riales compuestos a base de fibras devidrio, fibras de carbón en matriz de re-sina epoxi, unido al desarrollo de las es-tructuras adaptables, capaces de variar suscaracterísticas resistentes con la solicita-ción, transformarán hasta tal extremo loconocido que podemos suponer que es-tamos viviendo en la actualidad, a estosefectos, el principio de la tercera revolu-ción industrial.

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