Vista previa de primera investigación

 
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 en este enlace hay un avance de la primera investigación... 

entrega final

entrega 13 de diciembre de 2011

desarrollo seccion

Entrega 3 de noviembre

Planteamiento de la Investigación

ÍNDICE

Generalidades

            ¿Por que hay terremotos y dónde ocurren los movimientos sísmicos?

            Soluciones generales frente a los movimientos sísmicos en construcción

                        Resistencia

                                   Hormigón

                        Flexibilidad

                                   Madera

                                               ensambles y nudos

                                   Acero

                                               uniones y articulaciones

                        Tipologías estructurales

                                   volumetría

                                   centro de gravedad

Comportamiento de las estructuras de acero para reducir el daño durante movimientos sísmicos

           

            Uniones entre los elementos de la estructura

                       

articuladas-flexibles (nudos según movimiento)

                                   permiten el movimiento horizontal

                                   permiten el movimiento vertical

                                   permiten el giro

                                   combinaciones

empotramientos y soldaduras - rígidas

Construcción de elementos prefabricados flexibles en los interiores de los edificios

            Elementos verticales

                        Paredes

                                   tabiquería prefabricada

                                   ventanas

                                   barandillas

                                   puertas

                                  

            Elementos Horizontales

                        Suelos

                        Techos

                              Techos falsos

                                   tipos de falsos techos

                        Acabados

                                   Cornisas

                                   Rodapiés

 Comportamiento estructural de tipologías en madera tipo pagoda

 

           

            Introducción

             A lo largo de la historia hemos visto como el ser humano tiene el continuo deber de adaptarse a la naturaleza para poder seguir avanzando como civilización. Esta adaptación depende de un infinito número de factores como pueden ser el clima o la topografía. Las soluciones constructivas para protegerse o relacionarse con la naturaleza dependen en su mayoría de la situación geográfica en la que se encuentran. Los terremotos son uno de esos elementos naturales que el ser humano a tenido que entender dentro de su complejidad para poder seguir viviendo en ciertas zonas de la tierra. Los terremotos se producen debido al movimientos de las placas tectónicas que encontramos a muy grandes profundidades y se debe a que estas se sitúan sobre materia inestable como puede ser el magma del interior de la tierra. Nosotros percibimos el terremoto cuando dos placas colindantes se mueven separándose, juntándose o deslizándose una sobre otra ya que este comportamiento produce movimiento superficial. Por lo tanto, los lugares con mayor probabilidad de percibir un terremoto son aquellos que se encuentran en el encuentro de las placas. Esto quiere decir que el diseño arquitectónico y estructural en estos lugares debe ser capaz de convivir con los movimientos sísmicos que ocurren sin saber cuando.

            En términos generales, hemos adoptado dos manera de defendernos de un sismo y estas son apostar por la resistencia ante el sismo o por otra parte la flexibilidad. Estas adopciones se producen debido al comportamiento del material que utilizamos en las estructuras: hormigón o acero. El hormigón no admite deformaciones mientras que el acero si ya que sus tipologías estructurales suelen estar solucionadas con articulaciones flexibles. Es importante mencionar que la flexibilidad debe tener un límite ya que con una flexibilidad demasiado alta el edificio se desconfiguraría creando consecuencias catastróficas en el interior. Por ello, se adoptan soluciones que combinan la rigidez y la flexibilidad.

            A lo largo de la historia en los países sísmicos nos hemos dado cuenta de que los problemas en un terremoto no sólo vienen debido a la capacidad estructural de edificio de resistir o no el sismo sino que también los interiores de los edificios tienen una gran importancia. Aunque el edificio resista el terremoto estructuralmente, es muy posible que en su interior esté completamente destrozado y sería un edificio no eficaz sismicamente ya que los usuarios y bienes pueden ser perjudicados con gran probabilidad. Por esto es muy importante que las soluciones constructivas de los interiores de los edificios, se puedan mover o no, estén en armonía con la estructura. Esto reducirá los daños en el interior del edificio y facilitará la evacuación durante el terremoto.

Desarrollo
            Para realizar esta investigación se estudiara el comportamiento de diversas tipologías estructurales para ampliar el conocimiento y entender el funcionamiento de las respuestas antisísmicas planteadas hasta el momento. Para este estudio se realizarán investigaciones primordialmente en estructuras de acero y poco a poco se va a ir reduciendo la escala de la investigación. Es decir, primero se comenzará investigando las topologías estructurales para poder entender la estructura de forma global. Entender que la importancia del equilibrio volumétrico y estructural es necesario desde un principio para atajar los movimientos sísmicos. 
            Metiéndonos dentro de la estructura y con una escala más precisa se va a realizar una investigación sobre las uniones de estos elementos estructurales. Al tratarse de acero las uniones pueden ser empotramientos o articulaciones. Se indagará sobre como estas permiten o no el movimiento según se reciba. Es necesario averiguar formas de configuración de estas uniones para que den un mejor resultado frente a los terremotos.
            Los movimientos estructurales tienen un efecto inmediatos sobre los elementos constructivos del interior de los edificios. Por ello, se investigarán los elementos de unión entre estructura e interiores. Estos interior cuando hay un terremoto de rompen o caen creando muchos más daños a los usuarios de los edificios. Hay diferentes soluciones para defender a los falsos techos, suelos, ventanas, tabiques prefabricado, etc. de los movimientos estructurales durante un terremoto.
            Aunque el material es diferente, encontramos una tipología estructural muy eficaz frente a terremotos en la arquitectura tradicional Japonesa. La pagoda es un sistema estructural en el que se han inspirado grandes arquitectos y que hoy en día imitan en acero sus características para poder crear edificaciones que puedan lidiar con los movimientos sísmicos. Por ellos el sistema constructivo será un elemento de inspiración a lo largo de todo el desarrollo de la investigación.
Hipótesis
La combinación de estos conocimientos que tratan todos sobre la construcción antisísmica llevará a la creación de un documento específico que relaciona el funcionamiento de las estructuras de madera con el funcionamiento de las estructuras de acero frente a movimientos sísmicos. Las posibilidades son muchas ya que se puede indagar sobre el nudo en elementos de acero y como este se puede desarrollar para que imite el comportamiento de los ensambles de madera al permitir esa flexibilidad necesaria. Se trata de ver que se puede sacar de esa hibridación. Se requiere el entendimiento de los ensambles de la pagoda y el entendimiento de las articulaciones en estructuras de acero. Como norma general, sabemos que el movimiento en estructuras de acero se puede o no permitir según las articulaciones y el tipo de estas que se utilicen. La articulaciones pueden permitir el giro, el movimiento horizontal y el movimiento vertical. En el caso de las empotraciones estaríamos rigidizando la capacidad estructural frente al sismo de la estructura.
Conclusiones

La energía que recibe una estructura durante un terremoto puede ser soportada de tres maneras diferentes:

Por resistencia: Consiste en dimensionar los elementos estructurales de tal modo que tengan suficiente resistencia como para soportar las cargas sísmicas sin romperse. Éste método requiere unas sobredimensiones bastante importantes de los elementos estructurales y tiene algunos riesgos de rotura frágil.

Investigación 1

Encuentro con el Entorno y Aproximación al Programa

World Trade Center: Perturbación Cultural en Manhattan

DISCURSO GENERAL

Mi aproximación inicial a Nueva York, a una escala general, identifica tres factores que detonan una investigación que finalmente da resultados inesperados. Se trata de la densidad volumétrica y humana que hay en Manhattan, la gran variedad de alturas que encontramos en las diferentes manzanas de la isla y la fluidez que relaciona a cada uno de los componentes de la urbe. Son tres características que están tan bien equilibradas que permiten crear una ciudad con muy alta resiliencia ante los efectos que vienen del exterior. Un ejemplo fue el de la destrucción de las dos Torres Gemelas donde la capacidad de respuesta automáticamente se eleva para que Nueva York siga siendo la misma ciudad de antes. En definitiva, la alta resiliencia de Nueva York hace que esta ciudad sea muy difícil de cambiar su fondo aunque sus elementos figurativos como son sus edificios están en continuo cambio.

 

            Volviendo a la Zona Cero, que es donde la Unidad E interviene me doy cuenta de que desde el 2001 la zona que está en construcción ha creado un barrera que obstaculiza el flujo de la zona, desequilibrando así la densidad del lugar y sin permitir posicionarse en un punto más alto en el espacio porque simplemente no hay ningún edificio desde los atentados. Esto me lleva a buscar análisis urbanos del movimiento peatonal y rodado del sur de la isla y en consecuencia crear diagramas en forma de maqueta de cómo podría fluir y distribuirse la gente por la parcela de la Zona 0 sin interrumpir la huella de la torres. Los resultados se muestran en una colección de maquetas previas que determinan la relación entre altura, superficie del terreno, densidad y flujos lineales de los peatones.

           

            ¿Pero cual es el elemento que hizo posible que Nueva York se convirtiera en la primera ciudad tan equilibrada y con tan alta resiliencia? Es el ascensor el que nos da la posibilidad de cambiar nuestra posición en el eje vertical del espacio aportándonos una habitabilidad espacial muchísimo más alta y así aprovechar la superficie terrenal de manera mucho más eficiente y eficaz. Las Torres Gemelas tenían a mayor altura de todo Manhattan y por lo tanto uno de los sistemas de ascensores más avanzado del momento. Su novedad la encontramos en los skylobbies, donde Minoru Yamasaki, un arquitecto que recurría a las últimas novedades tecnológicas para sus edificios, decide organizar los ascensores creando tres “salones en el cielo”  que sirvan para dividir la cantidad de elementos lineales que cruzan cada planta a lo largo de toda la altura del edificio. De esta manera disminuye la superficie en planta ocupada por los ascensores y se crean tres plantas en mitad del edificio con unas características privilegiadas debido al continuo paso de la gente. Para conseguir esto es necesario hacer que el ocupante tenga que tomar dos ascensores diferentes como vemos en los diagramas. A partir de este hallazgo propongo unas maquetas que me permiten unir los elementos lineales en el espacio a partir de uniones horizontales entre esos elementos verticales. El resultado de esto es una imagen que une todas las maquetas anteriores creando una expresión formal que para mi es lo suficientemente rica en contenido para detonar un proyecto arquitectónico.

            Con esta imagen me veo obligado a seguir investigando pero formalizando sus características positivas y eliminando aquellos elementos que no tengan cabida en el proceso. Esta nueva etapa de investigación me lleva a hacer una maqueta más que represente debidamente la volumetría que rodea el edificio, que la escala del edificio corresponda con respecto a su entorno y en la que se pueda entender la relación entre los elementos verticales (ascensores) y horizontales (forjados). Esta relación imita la utilizada en las Torres Gemelas aunque durante el proceso se le va a dar un completo giro en el sentido literal de la palabra.  En esta maqueta (sin girar) ya se pueden ver los distintos skylobies y como estos son unidos por los ascensores. También se puede ver como el edificio funcionan de forma fluida gracias a la unión de los elementos verticales y horizontales. Estamos hablando ya de un lugar que funciona gracias a su diferencia de altura, su fluidez pero cuya densidad se ve todavía poco controlada ya que todos los ascensores llegan a la planta baja y esto no permite controlar la posición por donde la gente entra al edificio perturbando la fluidez y por consiguiente la densidad. Esto hace que no tenga sentido subir hasta arriba para luego bajar por otro ascensor que también llega al suelo ya que tomar dos ascensores cuando se podía haber tomado uno no tiene sentido. Pero si giramos el edificio 180 grados vamos a poder comparar una vez más el diagrama de estos ascensores con el de las Torres Gemelas y controlar mucho mejor la cantidad de gente que entra y que sale y por donde entran y salen ya que el giro permite reducir el numero de núcleos de ascensores a cinco. Estos están situados siguiendo un diagrama de densidad hechos anteriormente durante el proceso de proyección con información urbanística del lugar.

            Otra de las cualidades es la que formalmente expresa ahora la maqueta ya que la apariencia de esos ascensores colgando y sus elementos horizontales uniéndolos es la de unas estalactitas que se desprenden del cielo. Se continúa con una maqueta que lleva esta característica formal a un extremo agrandando la escala y que muestra intenciones de envolventes que no rompan el aspecto formal. Una envolvente que mantenga la transparencia del edificio permitiendo ver desde el exterior ese solape y precipitación de programa que ya se intuye gracias a los aspectos formales. Pero creo que por el bien del proceso continuaré con la fachada más adelante y definiré entonces el programa.

            Se trata de plantearse una vez más lo que es el la Zona 0 ya que diez años más tarde de los atentados del 11-S la sociedad en la zona ha cambiado debido al paso del tiempo. Dedicar este lugar a los ciudadanos y visitantes de Nueva York sería un acierto ya que por culpa de la historia este sitio se ha convertido en un lugar de todos los americanos. Un lugar que representa de ahora en adelante la unión de un pueblo multirracial. Un lugar de cultura y de paz. Sinceramente creo que estos fines se llevan a cabo a través del conocimiento y de la culturización de la sociedad. Por ello me planteo un programa donde el conocimiento sea el corazón. Un programa que por una parte individualice los diferentes campos del conocimiento humano pero por otra que los relacione de manera que el propio programa es conceptualmente una nube. Esta relación entre los diferentes temas del conocimiento se produce de manera horizontal mientras que la individualización de estos temas ocurrirá de forma vertical. Ahora el edificio esta dedicado al conocimiento y por lo tanto de el tiene que producirse conocimiento además de exponerse. Por ello hay tres skylobbies diferentes dedicados a tres partes principales del proceso de aprender que son las de la exposición, la especialización y finalmente la investigación. Desde el skylobby más alto precipitándose hacia abajo se dedicará el lugar a la exposición de las diferentes áreas del conocimiento humano. Esta exposición se producirá en cualquier medio necesario para exponer esa área o tema (proyección, video, holograma, clase, conferencia…El segundo skylobby, en la zona del central, se encarga de recibir aquel flujo de gente que ya ha sido expuesta a su tema de interés (dentro o fuera del edificio) y decide pasar a especializarse para entender profundamente el campo en el que se encuentra. Tras la especialización este va a agotar lo que sabemos y va decidir pasar al tercer skylobby donde se produce la investigación. Estos espacios serán laboratorios de experimentación en todos los ámbitos intelectuales de ser humano. Pero lo bonito del programa se produce cuando aquel que está a punto de llegar a volver a tocar el suelo debido a esta precipitación que acabo de explicar se encuentra con la necesidad de volver al skylobby expositivo (el superior) para solapar su campo de investigación con otro campo diferente y así agrandar el conocimiento humano. Se solapan los temas de conocimiento creando nuevos temas o mejor dicho entendiendo todos lo temas como un único campo de conocimiento donde estos se relacionan de forma indeterminada para crear así esa nube conceptual que aporta más conocimiento humano. Sería un lugar donde la gente va a culturizarse participando en todos los aspectos del proceso de culturización y libre de poder relacionar su campo de investigación con el de de cualquier otro que sea expuesto, especializado o investigado en el edificio.

Este proyecto nos expone muchos caminos proyectuales por donde se puede seguir avanzando. El envolvente del edificio, por ejemplo, es un tema que se puede desarrollar ya que es necesario mantener las cualidades formales que se presentan. A su vez, el lugar es un lugar de contrastes donde vida y la muerte está presente en el sentimiento de los visitantes por la historia que se le atribuye. El edificio a su vez juega con el abajo y el arriba de los elemento verticales y planos horizontales, el interior y el exterior, los llenos y los vacíos, coacción reticular vs. libertad formal superpuestas en la planta, y finalmente la recta y la curva. A su vez el hallazgo de una sexta fachada en el edificio por su parte de abajo abre otro campo más de investigación posible

New York, Manhattan, Zone 0, Knowledge