En 1923, Le Corbusier -uno de los padres de la arquitectura moderna-, propuso que, idealmente, un edificio debía ser una machine à habiter: un espacio perfectamente planeado al milímetro en el que cada espacio y cada área estén perfectamente optimizados para las labores que se llevarán a cabo en su interior.
Un par de décadas después, Tadao Ando, ganador del premio Pritzker, apunta que “Cuando diseño un edificio, pienso en la composición general, de manera similar a cómo las partes del cuerpo van a funcionar juntas. Además, pienso en cómo las personas van a acercarse al edificio y experimentar el espacio”.
Ambos enfoques presentan una visión muy certera de la naturaleza de un edificio: es un sistema funcional, una composición cuidadosamente concebida en la que cada parte juega un rol específico, pero sin estar separado del todo. Como dice Ando: de manera similar a un cuerpo.
Este enfoque es, en definitiva, la mejor manera de entender por qué los servicios de ingeniería estructural son tan importantes.
Los sistemas de un objeto arquitectónico
Por objeto arquitectónico nos referimos a cualquier clase de edificio: sean residencias, oficinas, industrias, teatros, cines, tiendas, plazas, estadios… cualquier sitio hecho por el ser humano.
Así como nuestro cuerpo puede regular su temperatura mediante el sudor y la respiración, los edificios tienen sistemas HVAC para cumplir el mismo cometido. Así como nuestro cuerpo tiene una piel que impide el paso de gérmenes y partículas a los delicados órganos internos, un edificio tiene una fachada o una envolvente que define bien el interior y el exterior.
Un objeto arquitectónico tiene una primer misión fundamental: sostenerse en pie y dar protección a sus habitantes y usuarios. Y así como nosotros tenemos un esqueleto que nos sostiene, el equivalente inmobiliario es la estructura de un edificio. Idealmente, en un cuerpo lo mismo que en un edificio, todos estos sistemas trabajan de forma armoniosa.
Los esfuerzos invisibles de un edificio
Aquí conviene hacer una pausa para ahondar en el increíble esfuerzo al que está sometido una estructura. A diferencia de nosotros, un edificio no está concebido para moverse, sino para mantenerse estático.
Es justo esta falta de movimiento la que hace poco intuitivo visualizar los esfuerzos a los que un edificio está sometido. Antes siquiera de empezar a pensar en cargas accidentales como lluvia, granizo, nieve o vientos, el primer antagonista al que cualquiera que aspire a mantenerse en pie se enfrenta es la gravedad: omnipresente e invisible.
Una habitación mediana, de unos tres metros de largo por cuatro de fondo, tiene un área de doce metros cuadrados. Si quisiéramos cubrirla con una losa muy normal de solo diez centímetros de espesor, el peso de esta rondaría las 2.8 toneladas.
Para sostener esta losa hacen falta muros, que para una pequeña construcción de estas dimensiones tendrían un peso de 4.5 toneladas.
Al final de este pequeño ejercicio, tenemos una carga de 7.3 toneladas. Quien haya cargado un garrafón de agua, sabe bien que mantener tan solo 20 kilogramos separados del suelo exige un esfuerzo considerable y que al cargarlo, hay que moverse con cuidado, pues un mal paso o una postura deficiente puede provocar lesiones. Ahora imagina 365 garrafones (el equivalente a 7.3 toneladas), manteniéndose ordenados y perfectamente estables.
Así como los pies son los encargados de transmitir nuestro peso al suelo, repartiéndolo de manera regular para evitar que el talón o la planta se lesionen, y para evitar que nuestro propio peso nos hunda en terrenos blandos, un edificio precisa de una cimentación que transmita su peso al suelo, y de la misma manera en que un paso en falso puede provocar una dolorosa torcedura, una fractura en las uniones de columnas y zapatas puede tener consecuencias catastróficas.
Este ejemplo de muy pequeña escala es suficiente para empezar a entender por qué en construcción la resistencia de materiales favoritos como el concreto es de 250 o 300 kilogramos por cada centímetro cuadrado.
La ingeniería estructural y la viabilidad arquitectónica.
Ahora veamos más allá de una simple caja de 3 x 4 metros: los edificios contemporáneos son obras maestras con toda clase de formas orgánicas, diseños de estructuras con cantilevers, vanos inmensos, cubiertas ligeras y sumamente extensas, alturas asombrosas y toda clase de prodigios por los que Vitruvio -el padre de la arquitectura- habría dado la mitad de su vida a cambio de un día en la facultad de ingeniería.
El peso de una torre se mide en miles de toneladas, y los diseños son en ocasiones tan audaces que exigen procesos de diseño innovadores, como comenzar el proceso a partir de una maqueta de la envolvente, escanearla en 3D y a partir del modelo resultante, comenzar a estructurar y delimitar los espacios interiores.
Entre más grande se hace un edificio, la complejidad del comportamiento de su estructura aumenta exponencialmente: en cada una de las losas y vigas se deben analizar los momentos cortantes y flexionantes, las columnas deben de tener la proporción de esbeltez adecuada, el edificio debe dividirse en cuerpos para aumentar su resistencia sísmica y todos y cada uno de los elementos deben ser diseñados para trabajar en conjunto con el resto del sistema.
Es aquí donde entra en juego la ingeniería estructural: una rama dedicada por completo a analizar y diseñar estructuras modernas con herramientas modernas: software BIM, simulaciones de cargas y visualización de esfuerzos y deformaciones son solo algunas de las herramientas con las que un ingeniero estructural cuenta.
Sin importar el flujo de trabajo, lo ideal es que diseñadores y estructuristas trabajen de la mano haciendo lo que saben hacer mejor, para lograr diseños innovadores que se materialicen de manera segura y eficiente.
La capacidad de la ingeniería estructural para resolver complejas ecuaciones de carga y soporte hace posible la realización de diseños arquitectónicos que desafían las convenciones, desde cantilevers que se extienden como alas hasta torres que se elevan hacia el cielo.
La Importancia de un equipo interdisciplinario
Para empresarios y particulares, es crucial comprender el valor de contratar a un equipo interdisciplinario para un proyecto. Un equipo que combina la experiencia de ingenieros y arquitectos garantiza no solo la integridad estructural y la seguridad del edificio, sino también su estética, funcionalidad y sostenibilidad. La colaboración entre estas disciplinas resulta en soluciones más innovadoras y viables, abordando tanto los aspectos técnicos como los creativos.
Page: ingeniería estructural en sinergia con el mejor diseño arquitectónico
En conclusión, la ingeniería estructural es la columna vertebral de cualquier proyecto arquitectónico. Su papel va más allá de la mera funcionalidad; es fundamental para llevar a cabo visiones arquitectónicas audaces y seguras. Para quienes buscan emprender proyectos de construcción, elegir un equipo interdisciplinario como el de Page, que integre expertos en arquitectura e ingeniería estructural, es una decisión inteligente que asegura la viabilidad, seguridad y belleza de sus edificaciones.
Si estás considerando un proyecto arquitectónico y deseas garantizar la mejor integración de diseño innovador y seguridad estructural, te invitamos a ponerte en contacto con nuestro equipo de expertos. Juntos, podemos transformar tus ideas en estructuras impresionantes y duraderas que destacarán por su calidad, seguridad y diseño excepcional.
