«La ballena vuelve al museo»; proceso de diseño y cálculo de una estructura ligera

I. Costales Calvo

doi:10.3989/ic.16.050

Autores/as

I. Costales Calvo Laboratori d’Innovació i Tecnologia a l’Arquitectura - Universitat Politècnica de Catalunya (UPC-BarcelonaTech) https://orcid.org/0000-0001-5746-2351

DOI:

https://doi.org/10.3989/ic.16.050

Palabras clave:

esqueleto, ballena, diseño estructural, estructura tensada, sistema no lineal, estructura ligera, puesta en obra

Resumen

El texto describe el proceso de diseño y cálculo de una estructura metálica ligera que soporta otra estructura aún más ligera: el esqueleto de una ballena. Una pieza que ha sido conservada durante más de 150 años. Se encuentra suspendida de otra estructura metálica bidireccional y singular, que resuelve grandes luces: el techo del edificio Fòrum 2004 de Barcelona. Para encontrar la solución más adecuada se ha utilizado un programa de cálculo no lineal. Gracias a un diseño eficiente y a un exhaustivo análisis se ha conseguido que la estructura principal trabaje a tracción, eliminando la posibilidad de pandeo, reduciendo así la sección resultante a la necesaria para trabajar a flexo-tracción, por lo que la estructura ha podido quedar oculta dentro del esqueleto. Durante la fase de diseño se hicieron propuestas adecuadas para poder transportar las piezas y soldarlas o ensamblarlas fácilmente. Finalmente se describe la puesta en obra de la estructura, que se realizó en un fin de semana, para poder sostener a uno de los iconos más queridos por los niños de Barcelona: «La balena Brava».

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Citas

(1) Márquez, F., Levene R. (2006). Herzog & de Meuron 2002-2006. El Croquis (129/130): 270-283.

(2) Carrillo, M., Alcántara, E., Taverna, A., Paredes, R., García-Franquesa, E. (2014). Descripción osteológica del rorcual común (Balaenoptera physalus, Linnaeus, 1758) del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona. Arx Miscel·lània Zoològica, 12: 93-123 [Internet]. Disponible en: http://amz.museucienciesjournals.cat/volum-12-2014-amz/descripcion-osteologica-del-rorcual-comun-balaenoptera-physalus-linnaeus-1758-del-museo-de-ciencias-naturales-de-barcelona/?lang=es.

(3) Le Blond, S., Guilminot, E., Lemoine, G., Huet, N., Mevellec, J. Y. (2009). FT-Raman spectroscopy: A positive means of evaluating the impact of whale bone preservation treatment. Vib Spectrosc., 51(2): 156-161. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2009.04.002

(4) Guilminot, E., Lemoine, G., Pelé, C., Poisson, L., Surbled, M., Louvet, I., et al. (2014). Re-treatment of whale bones - How to extract degraded fats from weakened bones? J Cult Herit, 15(2): 128-135 [Internet], Elsevier Masson SAS. https://doi.org/10.1016/j.culher.2013.03.008

(5) Rui-Wamba, J. (1998). Aforismos estructurales, 168 pp., Madrid: Fundación Esteyco.

(6) Canarias Conservación, GEA (2011). Estudio osteológico, restauración y montaje del esqueleto MZB 83-3084 [Internet- Youtube]. Disponible en: http://www.youtube.com/watch?v=duJof5v1AVU 01/08/2011.

(7) Yang, H., Jekir, M. G., Davis, M. W., Keaveny, T. M. (2016). Effective Modulus of the Human Intervertebral Disc and its Effect on Vertebral Bone Stress. J Biomech, 49(7): 1-7 [Internet], Elsevier. Disponible en: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021929016302287.

(8) Rho, J. Y., Kuhn-Spearing, L., Zioupos, P. (1998). Mechanical properties and the hierarchical structure of bone. Med Eng Phys., 20(2): 92-102. https://doi.org/10.1016/S1350-4533(98)00007-1

(9) Olszta, M. J., Cheng, X., Jee, S. S., Kumar, R., Kim, Y. Y., Kaufman, M. J., et al. (2007). Bone structure and formation: A new perspective. Mater Sci Eng R: Reports, 58(3-5): 77-116. https://doi.org/10.1016/j.mser.2007.05.001

(10) Antón, J. (2010). La ballena avista su nueva casa azul. El País digital [Internet]. Disponible en: https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CDAQFjAA&url=http://elpais.com/diario/2010/12/18/catalunya/1292638040_850215.html&ei=wYx1U6S1IoHt0gXsnYHgCA&usg=AFQjCNHipZ2vlz9biVsEi4PjOvc8QNmbkw&bvm=bv.

(11) Bletzinger, K.-U., Ramm, E. (2001). Structural Optimization and Form Finding of Lightweight Structures. Comput Struct., 79(22-25): 2053-2062. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(01)00052-9

(12) Cassinello, P., Schlaich, M., Torroja, J. A. (2010). From thin concrete shells to the 21st century's lightweight structures. Informes de la Construcción, 62(519): 5-26. https://doi.org/10.3989/ic.10.040

(13) Otto, F., Schanz, S. (1995). Frei Otto, Bodo Rasch : finding form : towards an architecture of the minimal : the werkbund shows Frei Otto, Frei Otto shows Bodo Rasch : exhibition in the Villa Stuck, Munich, on the occasion of the award of the 1992 Deutscher Werkbund Bayern Prize to F [Internet], Stuttgart: Axel Menges [cited 2016 Mar 20], 239 pp. Disponible en: http://cataleg.upc.edu/record=b1122031~S1*cat

(14) Nazarian, A., Müller, R. (2004). Time-lapsed microstructural imaging of bone failure behavior. J Biomech., 37(1): 55-65. https://doi.org/10.1016/S0021-9290(03)00254-9

(15) Zwahlen, A., Christen, D., Ruffoni, D., Schneider, P., Schmölz, W., Müller, R. (2015). Inverse Finite Element Modeling for Characterization of Local Elastic Properties in Image-Guided Failure Assessment of Human Trabecular Bone. J Biomech Eng, 137(1): 011012 [Internet]. Disponible en: http://biomechanical.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleID=1930785.

(16) Otto, F. (1967). Tensile structures: design, structure, and calculation of buildings of cables, nets, and membranes, London: MIT Press [Internet] [cited 2016 Mar 20]. Disponible en: http://cataleg.upc.edu/record=b1077503~S1*cat.

(17) Yosida, N. (2006). Herzog & de Meuron 2002-2006, pp. 270-283, A+U.

(18) BSI (2006). BS EN 1993-1-11: Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1-11: Design of structures with tension components. British Standards Institution (BSI).

(19) Rocci, S. (1963). Fórmulas simplificadas de dimensionamiento de cables. Informes de la Construcción, 16(153): 85-96. https://doi.org/10.3989/ic.1963.v16.i153.4670

(20) Crespo, P., Bellod, J. L., Rui-Wamba, J. (1995). Aplicaciones del pretensado en las estructuras metálicas. Hormigón y Acero (196): 155-156.

(21) Arroyo Portero, J. C. (2009). Números gordos en el proyecto de estructuras, Madrid: Cinter [Internet] [cited 2016 Mar 20]. Disponible en: http://cataleg.upc.edu/record=b1361728~S1*cat.

(22) Jurado-Pi-a, R., Salazar-Troya, M. A. (2014). A simple method for the design of tension structures combining topological mapping and nonlinear structural analysis. Informes de la Construcción, 66(EXTRA-1): m012.

(23) Costales, I. (2012). El Pretensado en las estructuras de acero. Universitat Politècnica de Catalunya [Internet] [cited 2016 Mar 20]. Disponible en: http://hdl.handle.net/10803/96778.

(24) Pignet, L. (2001). Kai Kai: Tradition and Innovation on Rapa Nui. En Stevenson, C. M., Lee, G., Morin, F. (Eds.), Proceedings of the 5th International Conference on Easter Island and the Pacific (pp. 373-376). Kamuela, Hawaï, Los Osos (CA): Easter Island Foundation.

(25) Heyman, J., Albuerne, A., Santiago, H. (2011). Teoría básica de estructuras, 150 pp., Madrid: Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid [Internet] [cited 2016 Jun 5]. Disponible en: http://cataleg.upc.edu/record=b1389919~S1*cat.

(26) Marsh, K. (2014). Autodesk robot structural analysis professional 2014: essentials: the essential guide to learning autodesk robot structural analysis professional, Somerville, MA: Marsh API [Internet] [cited 2016 Mar 22]. Disponible en: http://cataleg.upc.edu/record=b1463239~S1*cat.

(27) Martin Saiz, R. (2016). Dise-o de anillos de compresión no circulares y distribución óptima de fuerzas en el plano. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya [Internet] [cited 2016 Mar 23]. Disponible en: http://www.tdx.cat/handle/10803/335273.

(28) AENOR (2010). UNE-EN 1993-1-1:2008/AC Eurocódigo 3: proyecto de estructuras de acero: Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios. Madrid: AENOR [Internet] [cited 2016 Mar 20]. Disponible en: http://cataleg.upc.edu/record=b1378853~S1*cat.

(29) AENOR (2013). UNE-EN 1993-1-8 Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero. Parte 1-8: Uniones. Madrid: AENOR.

(30) Gimferrer Vilaplana, X. (2016). Análisis numérico de los efectos del pretesado sobre estructuras textiles laminares tensoestáticas Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya [Internet] [cited 2016 Mar 23]. Disponible en: http://www.tdx.cat/handle/10803/312845.

(31) Museu Blau NAT (2011). La balena ja ha arribat al Museu Blau. Fotos en Flickr. [Internet Disponible en: https://www. flickr.com/photos/museuciencies/sets/72157627044295321/.