Muros en ángulo como idea estructural

¿Por qué invertir tanto esfuerzo en un edificio inclinado? ¿Por qué proponer techo plano ante una naturaleza que parece determinarlo a dos aguas, con pendiente? En el hombre existe tendencia a dejar marca de sus ideas.
En tanto habita modifica. Se mueve en función de su ideario: no es la fuerza de un río la que le dice lo que hacer. No es controlado por éste. Construirá un habitáculo y estará en él, rigurosamente seco, aunque llueva: la lluvia no determina sus movimientos. La arquitectura así va envolviendo los actos. Y los actos son culturales, no son de naturaleza autómata.
Las primeras construcciones parecen referirse a la acumulación, a la gravedad. ¿Cómo caen los granos? En forma piramidal. Y Melnikov, ante esta “antigüedad”, dramatiza la modernidad, se aleja de esa simpleza: no le gusta la pirámide, levanta su base por uno de sus lados hasta crear una especie de rombo. Movimiento. Eso es la modernidad.

El manifiesto creacionista de Vicente Huidobro (1914) y su relación con el modernismo
En el manifiesto de Huidobro, el poeta, o creador, toma conciencia y luego anuncia a la Naturaleza, realidad a la cual siempre se ha supeditado, la frase: "No te serviré". La cita puede ser reveladora, porque en ella el creador reclama el poder de hacer algo nuevo, original. Así señala: “independencia frente a la Naturaleza".
“Hasta ahora no hemos hecho otra cosa que imitar al mundo en sus aspectos, no hemos creado nada. ¿Qué ha salido de nosotros que no estuviera antes parado ante nosotros, rodeando nuestros ojos, desafiando nuestros pies o nuestras manos?”. Este es el principio del creacionismo. El autor se presenta superponiéndose a la Naturaleza. Tendrá que tomar cosas de ella necesariamente pero las modificará, podrá cambiarlas y nadie podrá juzgar su obra como imperfecta: simplemente, serán cosas nuevas y distintas.
http://romancefilologico.blogspot.cl/2011/03/non-serviam-manifiesto-creacionista-de.html

Vertical inclinada: tensión y gravedad
El encabezado sugiere que la independencia del hombre, y sus actos, puede dar lugar al muro en ángulo, a expresiones de suspensión, a proyectos con la vertical en diagonal, tensionadas respecto a la base, que pueden recordar la primera imagen presentada: la torre de Pisa.

Equilibrio en la Torre de Pisa
La torre de Pisa, inclinada en forma involuntaria, está en equilibrio estable, porque ha sido construida con materiales muy pesados hasta la ¼ parte y luego más livianos hacia arriba. Así se baja considerablemente el centro de gravedad, y la vertical que arranca de dicho centro cae todavía muy dentro de la base de sustentación delimitada por los cimientos.
http://www.monografias.com/trabajos14/equilibriocuerp/equilibriocuerp.shtml
http://blogs.20minutos.es/ciencia/post/2008/08/06/aapor-quao-se-cae-torre-pisa-

El trabajo de hacer una torre inclinada: Melnikov, Philip Johnson, Toyo Ito
Pensando en lo voluntario, en proyectos deliberados, aparecerá ya el esfuerzo considerable del autor por superponerse a la naturaleza. De alguna forma es pensar anverso y reverso, como cuando se fabrican los moldajes. Es tomar conciencia del contrapeso que habrá de disponerse, o de la envergadura de la fundación, o cuerpo “gris”, o invisible, que estará enterrado.

Donde son explícitos estos esfuerzos, es en las Torres Kio, de Philip Johnson, en Madrid, tomando el partido de inclinar los edificios 15°. Así, la vertical levantada desde el vértice de la base coincide con el superior, lo cual se presenta marcado en las fachadas. Esto implica dividir el trayecto de los ascensores, que suben hasta el piso 13, desde donde se cambia a otro ascensor hasta el piso 27, adecuándose al partido girado.

Pretensado y postensado, se emplean en su construcción (esquema abajo). Para mantener la vertical se recurre a una tensión, mediante cables, desde la parte alta del edificio al extremo opuesto de la inclinación (abajo).

Elementos triangulares dan rigidez: cruces en las fachadas laterales y triángulos rectos en las frontales. El ángulo se resuelve mediante acero estructural, unido a un centro rígido, de hormigón armado. Contrarrestando el esfuerzo, un sistema de cables une la parte alta con un contrapeso en el lado opuesto: prismas de concreto de 60 x 10 x 10 m, lo que es coherente con la tensión que comunica la obra.

Arriba: elementos triangulares para otorgar rigidez. Cruces en las fachadas laterales y triángulos rectos en las frontales.

El referente que se vuelve subyacente en una obra como la anterior es el arquitecto Melnikov, y la imagen de los colosos (arriba), que destruyen la pirámide, y la transforman en un rombo suspendido, en un cuerpo inclinado. Se genera otra forma de equilibrio, más complejo. Las cosas no “caen”, simplemente, como piensa el hombre antiguo, sino que el hombre moderno, o nuevo, las levanta.

Muros inclinados y curvas en el Museo Internacional del Barroco, de Toyo Ito
Inaugurado en 2016, y ubicado en Puebla, México, el Museo Internacional del Barroco fue solicitado por el gobierno del Estado de Puebla, y lo diseñó Toyo Ito, Premio Pritzker de Arquitectura 2013.
Danstek, empresa especialista en prefabricado, fue responsable del sistema constructivo. Construye así las piezas en su planta de Atizapán de Zaragoza, y las ensambla en el sitio donde se levanta la construcción, lo que reduce tiempo y necesidad de mano de obra.
El sistema de losas BDM reduce vibraciones, es acústico, térmico, y adaptable. Ofrece ligereza con alta resistencia, y permite optimizar espacios ganando niveles de entre piso, así como reducir la profundidad de excavación.
http://www.arquired.com.mx/arq/arquitectura/realizan-documental-la-construccion-del-museo-internacionalo-del-barroco/
El link anterior lleva al tráiler de un documental sobre la construcción del Museo, llamado “Sin manual”, producido por Lumática, y patrocinado por Danstek.

El proyecto, de 19.52 m en su altura máxima, se encuentra elevado 2 metros respecto al terreno original, siendo así fácil de reconocer. La superficie total construida es de aproximadamente 18.149 m², de los cuales 9.855 m² corresponden a planta baja, 7.316 m² a planta alta y 978 m2 a entrepiso.
Los muros constan de una parte precolada (exterior), y otra parte hormigonada en sitio (interior). La parte precolada, conformada por dos caras de 65 mm de concreto blanco, a modo de sandwich, hace la función de encofrado, y a la vez permite controlar el acabado. La parte interior, hormigonada en obra con concreto gris, sirve para enlazar las piezas con armado de refuerzo, generando un muro monolítico.

Estructuralmente funcionan a modo de muros de carga, de 36 cm de grosor total, incluyendo los dos paneles precolados. Las losas, aligeradas con esferas huecas de polietileno reciclado (PET) en su interior, tienen un espesor de 70 cm en la mayoría de los casos, y son semi-prefabricadas con una prelosa, para hacer más fácil y rápida la colocación.

Como estrategia estructural, a pesar de ser un edificio que se extiende en forma horizontal, el Museo es básicamente un volumen rígido, lo cual ayuda a la resistencia sísmica. La cimentación transmite las cargas verticales sobre el terreno de relleno compactado. Fundación que incorpora zapata corrida, adaptando la profundidad según los requerimientos de espacios exteriores.

El material predominante es el hormigón, incluyendo las paredes curvas y torcidas que se inclinan hasta 17°.

La forma curva y compleja tuvo que ser hecha de tal modo que los elementos arquitectónicos fueron reducidos al mínimo, generándose espacios de exposición de claros grandes e incorporando como conceptos básicos de diseño la continuidad, la luz natural, y protección del sol.
Mediante modelos de escala y dibujos, se definió la forma. El empleo de elementos prefabricados ofreció muchas ventajas, siendo la más significativa acortar el tiempo de construcción a sólo 27 semanas.
El primer desafío debía ser industrializar la forma, realizándose un modelo 3D del edificio para modular los 55 muros, y conseguir el mayor número de piezas iguales sin afectar el diseño original. De aquel modelo se extrajeron los tipos diferentes de paneles y sus formas, incluyendo todos los huecos, y pasos de instalaciones una vez que fueron fabricados.

Según el diseño y modulación, el edificio debía consistir en 701 paneles que estaban entre 15 y 21 metros en longitud y 36 centímetros de espesor, y se clasificaron en tres tipos: emparedado directo, emparedado curvo y masa sólida curva de hormigón blanco. Esto se hizo a través de 65 moldes diferentes diseñados para hacer cada pieza en 3 días.
La ejecución de los paneles de paredes y losas juntos, para hacer una estructura monolítica era quizás el proceso más complejo, y requirió muchas pruebas antes de hacer cualquier trabajo sobre el sitio. Una vez que el equipo de construcción colocó los paneles en sus posiciones exactas, se debía garantizar que los paneles del emparedado se opusieran a la presión del hormigón, cubriéndose en el vaciado todos los espacios del interior, porque en aquella gran altura y entre tal acero denso se dificultaba vibrar el hormigón. La solución fue hacer vaciados parciales de 2 a 5 metros con un delgado, casi líquido hormigón autocompactante, distribuíble fácilmente dentro de la estructura.

Al ser aplicado el sistema constructivo, se realizaron algunos ajustes, como la estandartización de las curvas y las dimensiones de aberturas, para facilitar la fabricación en serie de los paneles prefabricados.
Antes de la construcción, el equipo de MIB exploró soluciones disponibles en México. Durante ese proceso de investigación y análisis surgió el contacto con la empresa Danstek, la cual realizó una maqueta de uno de los paneles demostrando su capacidad de producción para las demandas del proyecto, dentro del tiempo requerido.

Como reflexiones finales, uno puede visualizar que para inclinar la vertical una condición determinante es el peso, otra es la fuerte cimentación o empotramiento "invisible", y otra finalmente es la tensión, que permite "estirar" la cúspide hasta la base.
Finalmente: ¿Por qué invertir tanto esfuerzo? Tal vez sea válido pensar que somos personas, y las personas buscan en forma innata ideas.