Fuente: АrсhDаilу
Cómo construir con bambú: 4 sistemas estructurales básicos
Los edificios contemporáneos de bambú pueden parecer inicialmente abrumadores para el observador novato. Sin embargo, a medida que aprenda más sobre la lógica estructural de estos inspiradores edificios, rápidamente se dará cuenta de que la mayoría emplea uno o una combinación de los sistemas estructurales que estamos a punto de explorar. El misterio se desvela, transformando lo que antes parecía complejo en una clara composición de conceptos simples. Este artículo arroja luz sobre cuatro sistemas estructurales comúnmente empleados en la construcción con bambú:
Estructuras de postes y vigas
Las estructuras de postes y vigas, un elemento básico en la arquitectura de bambú, se inspiran en la antigua técnica de la estructura de madera. Al igual que los métodos tradicionales utilizados en las casas de madera tradicionales, este enfoque de construcción emplea los mismos principios básicos.
El sistema de soporte de una estructura de postes y vigas se compone de tres elementos clave: postes verticales, vigas horizontales y arriostramientos transversales. Este último ayuda a triangular la estructura, mejorando su estabilidad frente a cargas laterales como vientos y fuerzas sísmicas. Por lo general, los postes redondos de bambú sirven como columna vertebral de estos sistemas estructurales. El resultado es una estructura que no solo es resistente sino también visualmente atractiva.
Sin embargo, la construcción de estructuras de postes y vigas tiene sus desafíos. El proceso a menudo requiere mano de obra calificada para tallar y ensamblar varios tipos de juntas, incluidas las juntas de boca de pescado y las juntas angulares. A medida que aumenta la demanda de dicha artesanía, también lo hace el costo asociado con ella.
Pero no temas, los avances modernos ofrecen soluciones a este problema. En este sistema estructural, por ejemplo, se puede utilizar una junta atornillada simple para aliviar parte del trabajo manual. Cuando se usa junto con el mortero para lechada, este tipo de junta ha demostrado ser increíblemente fuerte y ofrece una alternativa rentable y eficiente a los métodos tradicionales.
En una era de rápido avance tecnológico, siguen surgiendo nuevas soluciones. Hoy en día, incluso vemos el uso de inserciones impresas en 3D que imitan la función de las polillas. Estos insertos se pueden colocar en bambú cortado limpiamente, ofreciendo una solución innovadora y moderna que combina la tradición con la tecnología.
Esta combinación de técnicas consagradas y soluciones modernas es lo que hace que la arquitectura de bambú sea tan emocionante y dinámica. Es un campo en constante evolución que abre nuevas posibilidades para la construcción sostenible e innovadora.
Paraboloides Hiperbólicos
Un paraboloide hiperbólico, o ‘hypar’ para abreviar, es un sistema estructural que es tan intrigante como sugiere su nombre. Reconocible por su característica forma de ‘silla de montar’, presenta una combinación de superficies cóncavas y convexas. El resultado es una estructura donde dos líneas rectas se cruzan en cada punto, creando un efecto visual cautivador.
La curvatura de la superficie confiere a estas láminas una extraordinaria rigidez, lo que les permite soportar cargas considerables en grandes luces. Estas cualidades los hacen especialmente adecuados para estructuras de techo, aunque su presencia se puede ver a lo largo y ancho tanto en la construcción como en los objetos cotidianos, ¡incluso en la forma de un chip Pringles!
El proceso de construcción generalmente comienza colocando primero los postes en una dirección y luego en la otra. Estos se fijan temporalmente mediante gomas elásticas, medida efímera que permite su posterior ajuste. La magia de la forma hypar cobra vida cuando dos vértices opuestos de la estructura se izan con cuerdas y trípodes, mientras que los vértices alternos se presionan simultáneamente. Esta acción induce la curvatura característica del hypar, con polos individuales que se ajustan para que coincidan con la forma deseada. El proceso culmina con la fijación permanente de los elementos hypar, normalmente mediante el uso de uniones atornilladas o pasadores de bambú.
El éxito de un paraboloide hiperbólico en la arquitectura de bambú radica en la transmisión de carga eficiente a través de su superficie. Esto permite que la estructura lleve la compresión en los arcos mientras que simultáneamente crea tensión en los miembros estructurales lineales.
Torres hiperbólicas (retorcidas)
El mundo de la construcción con bambú está marcado por estructuras increíbles, entre las que destacan las torres hiperbólicas o torcidas. Estas estructuras, similares a las estructuras recíprocas, exhiben la extraordinaria fuerza y versatilidad del bambú.
La forma de una torre recíproca recuerda a un hiperboloide y tiene similitudes con el paraboloide hiperbólico. Una diferencia clave radica en la construcción geométrica de la torre recíproca, que implica girar una hipérbola alrededor de un eje definido. Esta rotación da origen a un hiperboloide de una sola hoja, a diferencia del paraboloide hiperbólico que tiene una superficie de doble regla.
Al embarcarse en la construcción de una torre hiperbólica, es beneficioso crear primero un modelo. Este paso preliminar le permite visualizar el producto final, permitiéndole determinar los diámetros apropiados para el círculo base, así como las secciones media y superior de la torre. Es crucial comprender que estos parámetros están interconectados, lo que también tiene un impacto significativo en la altura final de la torre. Por lo tanto, es esencial estudiar a fondo estas relaciones de antemano. Alternativamente, se pueden emplear herramientas de diseño computarizadas para facilitar el proceso de planificación.
La característica única de la torre recíproca radica en la unión de los principios de la estructura recíproca con la forma hiperboloide eficiente, lo que la convierte en una opción óptima para construcciones más grandes. Los puntos de intersección en la torre recíproca, generados por los dos giros opuestos, proporcionan a la estructura una mayor resistencia a través de la triangulación. Para aumentar aún más la resistencia de la torre, se pueden agregar anillos de refuerzo en toda la estructura.
La construcción comienza colocando un número específico de postes de bambú verticalmente en el suelo en un patrón circular. Por ejemplo, si tiene 12 polos, piense en colocar cada polo en un punto horario en la esfera de un reloj. A continuación, se fija un anillo central, más pequeño que el círculo base, a la altura elegida sobre el suelo. Una vez que el anillo central está asegurado, comienza la parte emocionante: torcer los postes. Cada poste se tuerce uniformemente en una dirección y se une temporalmente al anillo central para mantener su posición. Luego, se introduce un segundo juego de polos. La base de estos postes se alinea con el primer juego, pero están torcidos en la dirección opuesta, siguiendo el mismo ángulo que el primer juego. Estos postes también se sujetan temporalmente al anillo central. Al nivel del anillo superior, todos los extremos de los postes también deben coincidir. Una vez que todos los postes están en posición y se logra la forma deseada de la torre, los postes se aseguran permanentemente en los puntos donde se cruzan. Este paso asegura la estabilidad y la fuerza de la torre.
Cuadrículas espaciales
La construcción de bambú innova continuamente a través de estructuras como Spatial Gridshells, lo que demuestra el potencial ilimitado de este material. Estas estructuras, livianas pero resistentes, están hechas de un enrejado de bambú. Estas divisiones, ya sea entrelazadas orgánicamente o dispuestas en formas precisas, crean estructuras cautivadoras, a menudo en forma de cúpula. El sistema estructural gridshell es uno de los favoritos en la arquitectura moderna de bambú, debido a su capacidad para producir formas elegantes y curvas que exhiben una fuerza excepcional. Además, las rejillas se destacan en la creación de espacios grandes y abiertos, sin necesidad de soportes interiores adicionales.
La construcción de estas estructuras comienza con el establecimiento de los marcos, arcos o anillos principales que brindan el soporte fundamental y la forma general de la estructura de rejilla. Por lo general, estos elementos se componen de lidi o paquetes divididos, unidos entre sí con alfileres de bambú y, en ocasiones, reforzados con pegamento. Una vez que se establecen estos componentes estructurales primarios, la cuadrícula comienza a tomar forma con la adición de divisiones de bambú, llenando progresivamente los espacios y, en general, culminando en una estructura curva.
El proceso de construcción puede ser lúdico y orgánico, ya que las astillas de bambú son fáciles de manejar y se pueden moldear de diversas formas. Los patrones tejidos orgánicos, si los diseñadores lo prefieren, se pueden determinar en el sitio a través de prueba y error, guiados por divisiones de referencia. Alternativamente, las estructuras también se pueden construir adhiriéndose a medidas predeterminadas, creando así hermosos patrones geométricos. En cualquier caso, las astillas de bambú verde, que han sido tratadas recientemente, funcionan mejor y son más flexibles, ya que las astillas secas tienden a ser demasiado rígidas y con frecuencia se agrietan. Al agregar una cantidad suficiente de miembros, la cubierta de la rejilla se vuelve lo suficientemente resistente como para trepar y, en algunos casos, incluso soportar fuertes vientos y terremotos, lo que demuestra la impresionante durabilidad y rigidez de estas estructuras.
Recuerde, las características inherentes de versatilidad estética y estructural del bambú lo convierten en un material ideal para estructuras de armazón de rejilla. Con una planificación prudente, una buena comprensión del material y una pizca de creatividad, construir con bambú presenta oportunidades para crear estructuras sostenibles, resistentes y visualmente deslumbrantes.
Este artículo fue publicado originalmente aquí por Bamboo U, una empresa de arquitectura y diseño de bambú que se enfoca en compartir formas sostenibles de construcción. Los cursos de bambú están disponibles en su campus en Bali, Indonesia, y en línea, liderados en colaboración con la reconocida firma de diseño IBUKU y expertos en bambú de todo el mundo. Desde el cultivo del bambú hasta los métodos de tratamiento, el diseño y la fabricación de modelos con bambú, la ingeniería, la carpintería y la construcción: sus talleres cubren todo lo que hay que saber sobre la construcción y el diseño con bambú. Obtenga más información y únase a un taller de bambú aquí.
Fuente: АrсhDаilу
