Oceanografico de valencia

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OCEANOGRÁFICO DE VALENCIA
(Restaurante Submarino)

Ubicación: Valencia, España.
Arquitecto: Félix Candela.

GEOMETRÍA Y ARQUITECTURA:

Las matemáticas tienen y han tenido una relación directa con la arquitectura. Antes de comenzar la obra, el arquitecto tiene que comprobar que la estructura a construir es realizable teniendo en cuenta la resistencia de los materiales que empleará, lascargas que tienen que soportar y quizás también el costo económico.

Pero la arquitectura geométrica no es exactamente rígida y permite, con el buen uso de las rectas lograr que la obra tenga cualidades formales, estructurales, lumínicas, acústicas y constructivas.

Una de las superficies que más se han aplicado en arquitectura es el paraboloide hiperbólico. Gaudí fue uno de los que laemplearon, pero quien más la ha trabajado ha sido Félix Candela. Lo que motivó el interés tanto de Gaudí (el techo de la Sagrada Familia) como de Candela, es el hecho de que el paraboloide hiperbólico, aun siendo una superficie curvada, se puede construir con líneas rectas.

Mediante los cuatro puntos en el espacio que no estén en un mismo plano, hay un único paraboloide hiperbólico que pasa precisamentepor estos cuatro puntos. Ésta es la misma propiedad que dice que dos puntos determinan una única recta, por lo tanto se debe ir variando el ángulo de inclinación de una recta que se mueve encima de otra curva.

En el Restaurante Submarino del Parque Oceanográfico de Valencia, la cubierta está formada por ocho paraboloides hiperbólicos que surgen de la circunferencia y la recta; incluso en labúsqueda de la planta, que nace de la circunferencia y salientes tangentes a ella.

Para esta edificación el arquitecto se basó en un diseño previo, el restaurante Los Manantiales en Xochimilco, México, para crear una estructura reminiscente a un nenúfar posado sobre un lago.

Geometría de la Cubierta del Restaurante Submarino (Vista Tridimensional).

FORMULACIÓN Y RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA DEDISEÑO ÓPTIMO DE LA ESTRUCTURA

El objetivo del diseño óptimo de la estructura es obtener un diseño, es decir, un conjunto de valores de las variables de diseño, que haga mínima una función objetivo y cumpla una serie de restricciones que dependen de las variables.

Las variables de diseño de una estructura pueden ser: propiedades de la sección transversal de los elementos (áreas, espesores,momentos de inercia, etc.); parámetros de geometría de la estructura; topología de la estructura (nudos y conexiones de los elementos), y propiedades del material de la estructura. El tipo de optimización a realizar dependerá del tipo de variables que se consideren. Tradicionalmente se ha buscado el diseñar las estructuras de peso mínimo, lo que ha conducido a que la función objetivo más habitualsea el peso de la estructura. Sin embargo, en otras aplicaciones el peso no es el factor determinante y se recurre al empleo de otras funciones objetivo, tales como el costo, la fiabilidad, la rigidez, etc. Las restricciones son las condiciones que debe cumplir el diseño para que pueda ser considerado válido.

En términos matemáticos, el problema de diseño óptimo se puede formular como:Encontrar el vector de variables de diseño x que

f (x)

hj (x) = 0

gk (x) ≥ 0

xiI≤ xi ≤ xiS

j = 1, 2, ..., mi

k = 1, 2, ..., md

i = 1, 2, ..., n

Siendo: x el vector n-dimensional de variables de diseño; f (x) la función objetivo; hj (x) la restricción de diseño de igualdad j; gk (x) la restricción de diseño de desigualdad k; mi el número de restricciones de igualdad; md el númerode restricciones de desigualdad; n el número de variables, y xiI (xiS) el límite inferior (superior) de la variable i.

El problema planteado de esta manera se puede resolver, de forma transparente al usuario, mediante diferentes métodos (Programación Matemática, Algoritmos genéticos, etc.).

Cubierta del Restaurante Submarino.

Cubierta: Definición Geométrica y Armado.

Cubierta:...
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