Estructuras móviles

   Generalmente las estructuras han de ser estáticas (firmes e inamovibles) y tener un cierto grado de hiperestaticidad, o dicho de otra forma, han de tener restricciones redundantes en los movimientos de sus nudos o uniones para que en caso de fallo en uno de ellos el resto de la estructura sea estable. En estructuras espaciales para cada nudo se pueden establecer 6 restricciones: tres al movimiento o desplazamiento lineal según los ejes x,y,z (1 vertical, 2 horizontales)  y otras tres según giros respecto a esos ejes (esfuerzos de flexión y torsión).

 Modelos espaciales plegados, el de la izquierda es el módulo básico de Emilio Pérez Piñero.

   En las estructuras isostáticas se da un grado de hiperestaticidad límite, la pérdida de uno sólo de los grados de libertad implica la falta de estabilidad y se produce el movimiento o colapso de la estructura. Este tipo de estructuras se conocen como mecanismos, y entran dentro de la rama de la ingeniería mecánica. Generalmente con el control de ese grado de libertad mediante un dispositivo mecánico, como pueda ser un pistón o un sistema de engranajes, cuya posición se pueda controlar a voluntad, la estructura recupera en cada momento y posición el grado isostático de equilibrio.

   Este es el principio de las estructuras que muestro a continuación. Fue en el año 93, en la asignatura de proyectos 2 del “taller 2” , el trabajo de curso eran edificaciones relacionadas con la playa, el primero de ellos fue la posta sanitaria, que está en otro post, y el siguiente fue un chiringuito de playa, cuyo programa especificaba una zona de cocina, baños y un área cubierta, todo ello debía ser desmontable para dejar el paseo libre en invierno. Decidí ingeniar una estructura plegable, en el taller no eran muy partidarios de estas soluciones, pero creo que hicieron una excepción a sus doctrinas corbuserianas y miesiánicas al ver el primer prototipo y me dejaron desarrollar el proyecto.

    La estructura se basaba en el típico tenderete de patio de luces, dos estructuras tipo tijera unidas con varillas que se pliegan, ello no obstante tenía el  problema de la longitud de las varillas, en el caso del chiringuito habrían de tener unos 10m de luz, y también había que pensar en que el sistema se debía almacenar en un espacio reducido, decidí rigidizar las varillas con otra estructura de tijeras en la dirección perpendicular, de manera que al plegarse todo a la vez se reducía el espacio en las dos direcciones.

   En el primer prototipo ya se apreciaba que la estructura de tijera sin coacción lateral iba a tener una deformación por pandeo que la haría inviable y opté por triangular todos los nudos entre sí en un segundo prototipo, que fue el que presenté en la entrega final, a todas luces mucho más estable y funcional.

   Un compañero de Murcia me comentó que había visto antes algo parecido de un arquitecto de su tierra llamado Emilio Pérez Piñero, y en aquella época no había internet para buscar en google, así que me acerqué al Centro de Información Arquitectónica de la escuela (CIA) para buscar bibliografía al respecto. Tenían en el apartado audiovisual algunas cintas de VHS de mala calidad de algún documental y reportaje de las estructuras móviles que hacía, y en cierta manera me alegró ver que ya existía algo parecido pero que no era exactamente igual a mi propuesta (ahora puede encontrarse casi toda la documentación sobre él y sus estructuras en www.perezpinero.org ). Las estructuras de Pérez Piñero tenían como nudo base el cubo cuadrado, mientras que en mis modelos era una cruz, y aquellas tenían el doble de densidad de barras. Comparadas con las que hice tenían un nudo adicional en el centro de la tijera que a su vez era triangulado por barras ortogonales, dando aún mas rigidez a la estructura.

    La entrega ya estaba próxima y no iba a cambiar nada de lo que ya tenía avanzado, pero me interesó tanto el tema que más tarde decidí hacer mis propias investigaciones con otras variaciones en el sistema de nudos mediante prismas hexagonales y con la posición de las uniones en las barras para generar tanto mallas rectas como curvas, recurriendo a triángulos equiláteros como base de la malla en lugar de cuadrados, por ser más estables a la flexión lateral. También permitirían, por fácil su integración dentro del esquema del icosaedro, el hacer cúpulas geodésicas con este tipo de soluciones.

Modelo con nudo hexagonal y desarrollo en curva modificando la posición en altura de la rótula en el cruce entre barras

 Modelo con nudo hexagonal desarrollo recto.

 Panal de avispas de forma geodésica confeccionado mediante una matriz de hexágonos. Los modelos anteriores permitirían una geometría similar por la aproximación de los triángulos de un icosaedro a la forma curva de una esfera.

   Al final casi todo el mérito de la entrega se la llevó la estructura por el asombro que causaba entre alumnos y profesores, el resto del proyecto que eran una caja para cocina y otra casi idéntica para los baños, en plan container naval (pero más sencillo), volúmenes que pasaron desapercibidos, incluso me permití la rebeldía contra las directrices del taller, absorto en sus planos rectos, haciendo las cubiertas de estos dos cuerpos ligeramente curvadas. Como única novedad era que los paneles que cerraban por la noche las cajas se abatían de día hacia arriba formando parasoles en voladizo sobre la zona de barra.

    Después de aquellas pruebas y con la carrera más avanzada dejé apartado el tema, hasta que hace poco viendo las esculturas móviles del holandés Theo Jansen decidí volver a sacar los prototipos de la caja de galletas donde los tenía guardados. Igual podría hacerse un híbrido desplegable...

http://arquiscopio.com/las-estructuras-moviles-de-theo-jansen/