Construcción de formas libres a partir de modelos: análisis de los métodos experimentales de Heinz Isler, su eficiencia y sostenibilidad
Authors
Cuesta Blas, Juan PabloDirector
Martínez Martínez, MónicaDate
2022-07-04Bibliographic citation
CUESTA BLAS, Juan Pablo. Construcción de formas libres a partir de modelos: análisis de los métodos experimentales de Heinz Isler, su eficiencia y sostenibilidad. Universidad de Alcalá, Escuela de Arquitectura, 2022
Keywords
Heinz Isler
Forma libre
Membrana inflada bajo presión
Membrana colgada invertida
Cáscaras de hormigón armado
Proceso Form-finding
Modelos físicos
Arte estructural
Heinz Isler
Freely shaped hill
Bubble shell
Hanging cloth reversed
Reinforced concrete shells
Process Form-finding
Physical models
Structural art
Description / Notes
169 p.
Document type
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Rights
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
Access rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
El descubrimiento del hormigón armado despertó en algunos arquitectos e ingenieros del
siglo XX especial interés por la construcción de
superficies laminares. Las características de este
material propiciaban cáscaras estructuralmente eficientes. Sin embargo, sus diseños se vieron
limitados por la complejidad matemática que
presentaba la Teoría de la Membrana (1908).
El ingeniero suizo Heinz Isler (1926-2009) construyó este tipo de estructuras desligándose de la rigidez que ofrecía el cálculo elástico. Gracias a su admiración por la naturaleza y desde una perspectiva lúdica y experimental, este ingeniero desarrolló un sistema eficiente con el que liberó el diseño de las cáscaras. El proceso partía de la búsqueda formal de láminas estructuralmente eficientes basándose en tres métodos físicos distintos. Con el primero de ellos diseñó cáscaras inspiradas en pañuelos colgados, traccionados por la gravedad. Posteriormente se invertían, trabajando a compresión pura (modelos de membrana colgada invertida). El segundo método se basó en cojines y pompas. Las formas de estos elementos eran el resultado de la expansión producida por sus tensiones internas. Estas fuerzas fueron sustituidas por el peso propio de las cubiertas, pasando entonces a trabajar a compresión (modelo “Bubble Shells”). El último método que propuso Heinz Isler se apoyó en formas de crecimiento natural en expansión (modelos de forma libre).
El trabajo consta de dos partes. En la primera se hace una revisión sobre los referentes directos
de Isler. También se expone el sistema innovador
“Form-finding” que desarrolló este ingeniero y la
acogida de los tres modelos mencionados anteriormente que presentó en el Primer Congreso de la IASS de 1959. La segunda parte determina el comportamiento estructural y los aspectos formales que caracterizan a cada uno de estos tres métodos. Se ha comparado mediante análisis gráficos la adecuación y las ventajas de cada uno de ellos atendiendo a cuestiones estructurales, sostenibles, espaciales, económicas y formales. The discovery of reinforced concrete aroused
the interest of some 20th century architects and
engineers in the construction of lamellar structures. The properties of this material provided
structurally efficient shells. However, their designs
were limited by the mathematical complications
of the Membrane Theory (1908).
The Swiss engineer Heinz Isler (1926-2009) built
such structures by distancing himself from the
rigidity offered by elastic analysis. Thanks to his
admiration for Nature and from a playful and experimental approach, this engineer developed
an efficient system with which he unleashed the
design of the shells. The process started with the
formal search for structurally efficient shells based on three different physical methods. In the
first one, he designed shells inspired on hanging
cloths, pulled by gravity. They were then inverted, performing under pure compression (hanging cloth reversed model). The second method
was based on pillows and bubbles. The shapes of
these elements were the result of the expansion
produced by their internal stresses. These forces
were substituted by the self-weight of the shells,
so that they started to perform in compression
(“Bubble Shells” model). The last of Heinz Isler’s
methods was derived from natural growing forms in expansion (free-form models).
The project consists of two parts. The first one
reviews Isler’s immediate references. It also presents the innovative “Form-finding” system developed by this engineer and the reception of the three models mentioned above, presented at
the First IASS Congress in 1959. The second part
determines the structural behaviour and formal
aspects that characterize each of these three
methods. The adequacy and advantages of
each method have been compared through
graphic analysis, considering structural, environmental, spatial, economical and formal issues.
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