2. definicion de estructura

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2. definicion de estructura

  1. 1. DEFINICION DEESTRUCTURA Clase No. 2
  2. 2. DEFINICION DE ESTRUCTURA• La estructura es y ha sido siempre un componente esencial de la Arquitectura y es precisamente el Arquitecto quien, durante el proceso de diseño, debe crear o inventar la estructura y darle proporciones correctas.• Para crear y darle proporciones correctas debe seguir el camino intuitivo y el científico, tratando de lograr una combinación armónica entre la intuición personal y la ciencia estructural.• SE DEFINE COMO ESTRUCTURA A LOS CUERPOS CAPACES DE RESISTIR CARGAS SIN QUE EXISTA UNA DEFORMACION EXCESIVA DE UNA DE LAS PARTES CON RESPECTO A OTRA. POR ELLO LA FUNCION DE UNA ESTRUCTURA CONSISTE EN TRANSMITIR LAS FUERZAS DE UN PUNTO A OTRO EN EL ESPACIO, RESISTIENDO A SU APLICACIÓN SIN PERDER LA ESTABILIDAD.• La anterior definición genera diferentes tópicos tales como: fuerza, momento de una fuerza, esfuerzo, deformación, etc. Esta descripción cualitativa no basta para definir una estructura en todos sus detalles, se necesita conocer de mecánica de suelos, estática, materiales de construcción, etc.
  3. 3. Un “Sistema Constructivo” es un conjunto de elementos, que organizados permiten elaborar:piso, muro y techo. Un ejemplo claro, de elemento, es el denominado “ladrillo“. Esta piezapermite levantar muros, hacer pisos y techos. Además, tiene la facultad de crear numerosasformas, con la misma pieza, como: bóvedas, arcos, etc.
  4. 4. EXIGENCIAS DE LAS EDIFICACIONES• EXIGENCIAS DE FUNCIONALIDAD: Dependen de la función que tiene lo edificado• EXIGENCIAS DE SEGURIDAD Y CONFORT: Determinan el tipo y la calidad de los materiales a emplear en la construcción• EXIGENCIAS URBANISTICAS: Integran la edificación a un medio ambiente determinado• EXIGENCIAS ECONOMICAS: Definen los costos de la obra a construir UNA EDIFICACION ES EL PRODUCTO DE UN SISTEMA DE RELACIONES GEOMETRICAS Y RESISTENTES QUE PERMITEN INDICAR LA FORMA Y FUNCION DE CADA UNO DE LOS COMPONENTES QUE LA CONSTITUYEN, DONDE LA PRINCIPAL EXIGENCIA ES QUE SEA SEGURA, GARANTIZANDO LA ESTABILIDAD DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
  5. 5. EVOLUCION HISTORICA DE LAS ESTRUCTURASLa primera arquitecturaLos grupos humanos paleolíticos eran nómadas, buena parte de los neolíticostambién, o eran semi sedentarios. Debieron existir, además de los refugios encuevas, formas de protección contra la intemperie y la acción de los depredadores;es posible que fueran "construcciones" efímeras de las que no han quedado vestigios.La arquitectura monumental más antigua que se conoce son los llamadosmegalitos. Se trata, seguramente, de monumentos funerarios construidos a basede grandes bloques de piedra debastada en formas cúbicas o paralelepípedas.La forma megalítica más sencilla es el menhir, un simple bloque hincadoverticalmente en el suelo. Existen también alineamientos de menhires y cromlechs,conjunto de menhires que encierran un espacio circular (Stonehenge, Inglaterra).Más complejo es el dolmen, puesto que tiene cubierta (Cueva de Menga, enMálaga).
  6. 6. DOLMEN en Galicia, España MENHIR en Spellenstein, Alemania
  7. 7. Arquitectura mesopotámicaSe trataba de una sociedad muy jerarquizada, en cuya cúspide se encontraba el rey-sacerdote; por esta razón, el templo dedicado a la divinidad tutelar era el centroadministrativo de la ciudad mesopotámica. Terrazas elevadas y torres-templo (ziggurats)caracterizaban su arquitectura religiosa.El palacio y las murallas eran los otros elementos distintivos de la ciudad.En Mesopotamia no había piedra; la construcción se hacía con ladrillo de arcilla secadoal sol (adobe) y ladrillo cocido. Los muros son macizos y ciegos (es decir, sin ningunaabertura).La escasa suntuosidad de los materiales obligaba al revestimiento de los muros concerámica cocida, incrustada a modo de cuñas en el adobe; también se utilizó lacerámica vidriada coloreada (por ejemplo, la monumental puerta de Ishtar).Tanto los palacios como las casas se articulaban en torno a un patio al que se abrían,mientras que los exteriores eran prácticamente ciegos. Las cubiertas de las naves eranplanas y en terraza. Para las cubiertas de luces (entradas y ventanas) se utilizaba elarco y la bóveda. La forma dominante era el cubo, lo que confiere una gran pesantez alconjunto, sólo aligerada por el escalonamiento de los edificios.
  8. 8. Puerta de Ishtar, Babilonia
  9. 9. Templo mesopotámico
  10. 10. Arquitectura egipciaEn el valle del Nilo, el poder político estuvo más centralizado que en Mesopotamia; eseaspecto se manifiesta en el arte. Se impuso la visión de un monarca, el Faraón,considerado de origen divino.Templos, palacios y tumbas son las grandes creaciones de la arquitectura egipcia. Lapiedra es el material principal de construcción; se utilizaba tallada en bloques regulares osillares. La arquitectura egipcia es adintelada, es decir, de cubierta plana. Los volúmenesexteriores, el tamaño colosal y el adintelamiento otorgan a la arquitectura egipcia sumonumentalidad característica.En Egipto existía la creencia en la supervivencia después de la muerte, hecho que confirióuna gran importancia a los ritos y construcciones funerarios. Mastabas, pirámides ehipogeos son las formas que adoptaron los enterramientos.Las primeras pirámides fueron escalonadas; más tarde adquirieron su formacaracterística. Todo estaba en ellas extremadamente cuidado: la labra de los bloques depiedra, la orientación, las proporciones, la invulnerabilidad.
  11. 11. Pirámides en Egipto Templo Luxor, Egipto Templo Egipcio
  12. 12. Arquitectura griegaLa arquitectura griega se da en el marco de la ciudad y de los santuarios.Las ciudades griegas no responden, en general, a un plan urbanístico preestablecido,sino que se pliegan al terreno y se desarrollan de forma un tanto caótica.Sin embargo, en el siglo VI a.C., Hipodamos de Mileto reconstruye la ciudad de Mileto,tras ser destruida por los persas, siguiendo un plan que ha dado lugar a la quedenominamos planta hipodámica, que se difunde en el período helenístico.Toda ciudad griega tiene un ágora o plaza en la que se desarrolla buena parte de lavida pública de los hombres griegos; las mujeres de las clases altas vivían confinadasen las casas.Los edificios más significativos de la arquitectura griega son los templos y los teatros.
  13. 13. Templo de Atalo en Atenas
  14. 14. Teatro de Epidauro en Grecia
  15. 15. El Partenón, Acrópolis de Atenas
  16. 16. Arquitectura romanaLa expansión del Imperio romano a lugares donde no se conocía la vida urbana obligó a lacreación de ciudades de nueva planta, lo que potenció el desarrollo de una teoría y unapráctica urbanísticas complejas. Las necesidades de comunicación, de abastecimiento y dedotación de infraestructuras potenciaron la ingeniería.Las nuevas necesidades llevaron al uso de materiales no empleados hasta entonces(conglomerados de argamasa y piedra).El trazado tendía a ser geométrico y el recinto urbano se partía en cuatro a partir de un ejelongitudinal y otro transversal (cardo y decumano). En el cruce de ambos se situaba el foro oplaza principal. El recinto se amurallaba y se abrían puertas a los extremos de las víasprincipales.Las calles perpendiculares entre sí formaban insulae o manzanas.Las ciudades poseían una cuidada infraestructura: alcantarillado, lavatorios públicos,pavimentación, etc. El suministro de agua obligaba, a menudo, a construir complicadossistemas de conducción, salvando los desniveles del terreno (acueductos como el deSegovia o el de Pont du Gard, que era puente y acueducto a un tiempo). Caminos ycalzadas comunicaban entre sí a las ciudades más importantes y a éstas con la capital delImperio, Roma.El foro era el centro neurálgico de la ciudad, pero podía haber más de uno; en él seubicaban la basílica, que hacía las funciones de tribunal, bolsa comercial o de lugar dereunión; monumentos conmemorativos (columnas como la de Trajano, estatuas deemperadores, arcos triunfales) y templos.
  17. 17. Foro RomanoTermas de Caracalla, Roma Acueducto de Segovia, España
  18. 18. Templo romano
  19. 19. Arquitectura bizantinaEl Imperio bizantino se desarrolla desde la época de Justiniano (siglo VI d.C.) hasta sucaída en 1453.Se pueden generalizar algunas de las características del arte bizantino, aunque,lógicamente, un marco temporal tan amplio incluye variaciones y evoluciones en loestilístico.Lo mismo sucede con el marco espacial. Como en Occidente, se valora más es el interiorde los edificios que el exterior; por esta razón los decoran profusamente con mosaicos.Lo más característico de la arquitectura bizantina es el empleo de la cúpula (Santa Sofíaen Constantinopla, por ejemplo) sin cimbras, que descansa sobre una base cuadrada orectangular por medio de trompas o pechinas. La sustentación de la cúpula es el problematécnico central; la respuesta que se le da es la planta de cruz griega con cúpula al centro ybóvedas en los brazos.
  20. 20. Santa Sofía, Constantinopla
  21. 21. Arquitectura RománicaEs el arte característico del Occidente cristiano entre principios del siglo XI y principiosdel siglo XIII.La característica más destacada de la arquitectura románica es la solidez y lamonumentalidad y sus elementos distintivos son el arco de medio punto y sudesarrollo, la bóveda de cañón. Conjunto Románico de Pisa, Italia
  22. 22. Catedral Románica de Huesca, España
  23. 23. Arquitectura GóticaEs el arte característico del Occidente cristiano que sucede cronológicamente al románico.Nace ya en el siglo XII, coexistiendo con el estilo dominante –Románico–; su máximoesplendor se produjo entre el siglo XIII y las primeras décadas del XVI y adoptó múltiplesvariantes regionales.La abadía de Saint Denis (île de France) es considerada el primer edificio gótico y elcentro de irradiación de este estilo hacia todo el Occidente cristiano. Occidente haampliado su dominio geográfico: prácticamente toda la península Ibérica está en manos cristianas.La característica más destacada de la arquitectura gótica es su verticalidad y ligereza. Suselementos distintivos son el arco apuntado (u ojival) y la bóveda de crucería.Aunque siguen construyéndose pequeños templos, el edificio religioso gótico porexcelencia es la catedral. En cuanto a los soportes, un nuevo sistema constructivo restaimportancia a los muros; éstos no deben sostener grandes pesos, ya que la cubierta esmás ligera y descansa por tramos en pilares cilíndricos con o sin columnillas adosadas ybaquetones (molduras) que acaban sustituyendo a los capiteles.En el exterior de los muros, un complejo sistema de contrafuertes (o estribos),arbotantes (o arcos botareles) y pináculos contrarresta el empuje de las bóvedas. En elinterior, se superponen diversos niveles –normalmente cuatro–; de abajo a arriba: nivel dearcadas y soportes, galería o tribuna, triforio y ventanales con elegantes vidrieras.
  24. 24. Catedral Gótica de Burgos, España
  25. 25. Catedral Gótica, Reims, Francia
  26. 26. Arquitectura del RenacimientoMientras que los calificativos clásico, románico, gótico son posteriores a susmanifestaciones, Renacimiento fue la orgullosa auto denominación que los teóricos yartistas adoptaron durante el curso de lo que pretendían que fuese precisamente un re-nacimiento de los ideales estéticos del mundo grecorromano.Sus raíces, son embargo, deben buscarse en la edad media tardía, a la quedespreciaban y contra la que aparentemente reaccionaban.El Renacimiento se inspira en la arquitectura romana, pero debe dar respuesta a otrasnecesidades (construir iglesias y palacios, sobre todo). La construcción se basa en laproporción, la uniformidad, la perspectiva y el orden. La decoración prolifera al comienzopero desaparece progresivamente.Domina la horizontalidad, frente a la verticalidad gótica, y todas las paralelas confluyenen un punto siguiendo las leyes de la perspectiva.Las cubiertas son bóvedas de cañón, de arista, crucería, baídas o rebajadas. Serecubren a menudo con casetones.
  27. 27. Palacio renacentista Domo de Santa María de las Flores
  28. 28. Domo de Santa Maria de las Flores, Florencia, (interior)
  29. 29. Arquitectura BarrocaEn el barroco lo constructivo y lo decorativo se funden, así como también lo simbólico. Lascolumnas, elementos constructivos, se hacen decorativas hasta llegar al extremo de lacolumna salomónica y son también el símbolo de la solidez y elevación de la Iglesia Católica.Se emplean todo tipo de cubiertas, pero el elemento distintivo es la cúpula, que cubre eilumina. Su vertiente simbólica es también importante: se eleva hacia los cielos.Las fachadas son importantísimas en el barroco, puesto que este estilo busca integrar eledificio en el conjunto urbano. Por esta razón, a menudo la fachada no guarda relación conel interior sino que responde al proyecto urbanístico exterior. La fachada debe llamar laatención de los fieles.La entrada se sitúa en el centro de la fachada y es monumental; está cubierta por unfrontón u otro elemento decorativo; decorada con columnas, nichos, ménsulas, etc. Lasfachadas son, en muchas ocasiones, curvas (cóncavas, convexas) y su perfil crea unentramado de luces y sombras que refuerza el protagonismo de la pantalla.
  30. 30. Palacio Versalles, Paris Catedral Barroca, España
  31. 31. Arquitectura NeoclásicaEl neoclasicismo se desarrolla a partir de mediados del siglo XVIII y dura hasta principios delXIX. Es un estilo muy vinculado a la filosofía de las Luces y al desarrollo de la arqueología,que da un nuevo impulso al conocimiento de la Antigüedad clásica.La burguesía ilustrada va a encontrar en Roma, que es «redescubierta» con el hallazgo de lasruinas de Pompeya y Herculano, un modelo en cuanto a virtudes cívicas, heroicas, republicanas.La arquitectura neoclásica desecha la ornamentación rococó y se inspira en los artes griego,etrusco, romano e incluso egipcio. Desaparece progresivamente la arquitectura religiosa y seconstruyen edificios públicos con finalidad civil: bibliotecas, mercados, museos, pórticos,etc.
  32. 32. Puerta de Alcalá, Madrid, España
  33. 33. Parlamento Británico. Londres.
  34. 34. La arquitectura del hierro y los nuevos materialesA finales del siglo XVIII se utiliza en algunas construcciones el hierro colado, que se obtiene porfusión. El hierro sustenta grandes cargas.Al mismo tiempo, se desarrolla la producción de vidrio en cantidad y variedad. El hierro y el cristal secomplementan puesto que permiten construir edificios que sean a la vez grandes y ligeros,transparentes. Son respuestas a las nuevas necesidades: puentes de amplio tendido, edificios devarias plantas que necesiten estar despejadas, como las naves de las fábricas, mercados, estacionesde ferrocarril, etc.La máxima expresión de la arquitectura del hierro son las construcciones para las exposicionesuniversales. El Palacio de Cristal de Londres (obra de Joseph Paxton, de 1851) es una construcción-esqueleto a partir de elementos prefabricados en serie.Se inicia la colaboración entre arquitectos e ingenieros, como en el Halle aux Blés, aunque laformación que se da a ambos tipos de profesionales es muy distinta; los primeros deben pensar entérminos estéticos; los segundos, en términos técnicos.La obra más conocida de la construcción mecánica fue la Torre Eiffel. Al contrario que otras torres, nofue desmontada y se ha convertido en un símbolo con sus trescientos metros de altura, toda ellahecha con piezas prefabricadas y con cálculos precisos relativos a la dilatación térmica y a la fuerzadel viento.
  35. 35. Torre Eiffel, Paris, Francia
  36. 36. La escuela de ChicagoEn los Estados Unidos se opta por una arquitectura utilitaria y racionalista. La ciudad de Chicago esdestruida por un incendio en 1871, lo que obliga a levantarla de nuevo. Se produce una granespeculación sobre los solares, ya que Chicago es una ciudad floreciente y ello suscita una grandemanda de construcciones.La solución que se adopta es la construcción en vertical: muchos pisos elevados sobre una plantareducida. Nace así el rascacielos, cuya estructura será metálica y permitirá la ubicación deascensores. El primer rascacielos es de 1864.La escuela de Chicago está integrada por un conjunto de arquitectos que proponen solucionessimilares: estructuras metálicas revestidas según la función del edificio; las ventanas pueden ser tangrandes como se quiera y el muro de carga deja de tener sentido. El representante más importantede la escuela de Chicago es Louis Sullivan.
  37. 37. Marshal Field Stores. Home Insurance Building
  38. 38. El modernismoEs un movimiento estético internacional que se manifiesta en todos los campos creativos. Enarquitectura representa el paso de la arquitectura decimonónica a la arquitectura del XX.Se le conoce con diversos nombres como Art Nouveauen Francia, Modern Style en Inglaterra,Jugendstil en Alemania y Sezessionstil en Austria.El modernismo parte de un doble rechazo, del academicismo y de la fealdad del mundoindustrial. Por esta razón, es un estilo muy decorativo, y a veces es sólo eso, aunque losgrandes arquitectos modernistas aportan soluciones innovadoras a los problemas constructivos,por ejemplo el concepto global de edificio o el uso de los elementos estructurales como decorativos.Los motivos decorativos del modernismo, que son los que a primera vista llaman la atención, seinspiran en la naturaleza: líneas curvas, ondulantes, arabescos, flores, árboles, hojas, ramas,olas, algas, libélulas, mariposas, pavos, cisnes y, siguiendo la tónica decimonónica dominanteque identifica la mujer con la naturaleza, el cuerpo femenino.Bruselas fue uno de los grandes centros del modernismo. Victor Horta y Henry Clemens van deVelde son los abanderados de la ruptura con el historicismo; éste último fue además uno de susmejores teóricos y fundó la primera gran escuela de diseño moderno.En Escocia Charles Rennie Mackintosh conjuga también arquitectura y diseño (el modernismose pretende globalizador). En España se destaca Antonio Gaudí.
  39. 39. Casa Mila. Barcelona.
  40. 40. El RacionalismoEl movimiento llamado racionalismo reunió a las personalidades más notables de la arquitecturade este siglo; las obras y la teoría de este movimiento son profundamente individuales, perotienen los denominadores comunes de la simplicidad de formas, del retorno a los volúmeneselementales (el cubo, el cilindro, el cono y la esfera) y de la lógica constructiva por encima de laevasión ornamental.Los arquitectos más remarcables de este movimiento eran Le Corbusier, Mies van der Rohe yWalter Gropius, con su escuela Bauhaus.El racionalismo está vinculado al progreso técnico; sus propuestas son irrealizables sin losaportes contemporáneos de la técnica (hormigón, acero, etc.).El máximo exponente del racionalismo es Le Corbusier, que reduce las formas arquitectónicas alas esenciales: cuadrado, cubo, círculo, cilindro.
  41. 41. Villa Saboya. Francia.Bauhaus, Dessau.
  42. 42. La arquitectura orgánicaEste movimiento pretendía integrar la obra arquitectónica en su entorno, fuera o no natural. Enesta línea trabajó Frank Lloyd Wright, aunque concede mayor importancia a la subjetividad dequienes habían de habitar sus casas, pues no se trata de dar a todo el mundo la misma respuesta. Casa de la Cascada. Frank Ll. Wright
  43. 43. La arquitectura actual Museo Guggenheim, Bilbao, España El panorama del último decenio del siglo XX resulta atractivo, no tanto por la existencia de un programa o de unas tendencias generalizadas, sino por la obra, a veces colosal, de algunos arquitectos.Banco de Hong Kong, China Hay figuras que pueden definir el final de este siglo: el canadiense Frank Ghery, el español Rafael Moneo y el ingeniero, también español, Santiago Calatrava.
  44. 44. ASPECTOS FUNDAMENTALES PARA LA EXISTENCIA DE TODA EDIFICACION• DELIMITAR Y CLASIFICAR EL ESPACIO CONSTRUIDO Principios Geométricos Constructivos• SEGURIDAD ESTATICA Principios estáticos• CONFORT AMBIENTAL Principios de confort ambiental
  45. 45. PRINCIPIOS GEOMETRICOS CONSTRUCTIVOS• Estos principios relacionan en el proceso de diseño una forma geométrica, su estabilidad y la posibilidad de su construcción:• PRINCIPIO DE ENVOLVENTE GLOBAL Se refiere a los métodos y procedimientos donde no existe una clara diferenciación entre los elementos de cerramiento vertical y los de cerramiento horizontal• PRINCIPIO DE ENVOLVENTE EN CAJA Métodos o procedimientos constructivos que muestran una marcada diferencia entre los elementos de cierre horizontal y vertical, abarcando la realización de toda forma prismática que cubra y encierre un espacio
  46. 46. PRINCIPIOS ESTATICOS• “LOS EDIFICIOS NO DEBEN DERRUMBARSE”; DE AHÍ LA IMPORTANCIA DE LA FUNCION DE LA SEGURIDAD ESTATICA QUE DEBE SER GARANTIZADA DESDE EL MISMO INSTANTE DE CONCEBIR LA EDIFICACION• PRINCIPIOS ESTATICOS BASICOS: Optimizan el comportamiento de los materiales ante diferentes solicitudes de cargas y se refieren a los esfuerzos básicos de tracción, compresión y cortante.• PRINCIPIOS ESTATICOS COMPLEJOS: Principio del Dintel Principio del Arco Principio del Marco: Principio del Triangulo Principio del Árbol: Principio del Neumático:
  47. 47. PRINCIPIOS DE CONFORT AMBIENTAL• EL ASEGURAR EL CONFORT AMBIENTAL DEL USUARIO DE UNA EDIFICACION PUEDDE GENERALIZARSE EN VARIOS ASPECTOS QUE IMPLICAN LA EXISTENCIA DE REQUERIMIENTOS CONSTRUCTIVOS:• PROTECCION DE LA EDIFICACION CONTRA LAS PRECIPITACIONES• CONTROL Y AISLAMIENTO TERMICO Y ACUSTICO• CONTROL DE LAS FILTRACIONES DE AGUA Y AIRE A LA EDIFICACION• EXISTENCIA DE DOTACIONES E INSTALACIONES DE SERVICIO
  48. 48. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES1. SISTEMAS DE FORMA ACTIVA: Estructuras que trabajan a tracción o compresión simples, tales como los cables y arcos
  49. 49. 2. SISTEMAS DE VECTOR ACTIVO: Estructuras en estados simultáneos de esfuerzos de tracción y compresión, tales como las cerchas planas y espaciales
  50. 50. 3. SISTEMAS DE MASA ACTIVA: Estructuras que trabajan a flexión, tales como las vigas, dinteles, pilares y pórticos.
  51. 51. 4. SISTEMAS DE SUPERFICIE ACTIVA: Estructuras en estado de tensión superficial, tales como las placas, membranas y cáscaras.

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