Santiago Calatrava,

un innovador

del diseño de puentes

Arquitecto Javier Acosta Bautista

 

Para quien no conoce a fondo a Santiago Calatrava, este profesional podría resultar especial y a la vez extraño, ya que en él se reúnen dos características que difícilmente encontraremos en otro especialista: la mente calculadora y fría de un ingeniero y la destreza y creatividad de un arquitecto.

   Calatrava, español de nacimiento, valenciano por orgullo y arquitecto-ingeniero por convicción, de 49 años de edad, obtuvo su título de arquitecto y un master en urbanismo en Valencia, España. No contento con ello, partió rumbo a Suiza, donde estudió ingeniería civil en The Swiss Federal Institute of Technology de Zurich y obtuvo su doctorado en Técnicas Científicas en el Departamento de Arquitectura.

   Una parte de su personalidad creativa la ha volcado en el diseño de puentes, algo que hasta hace algunas décadas sólo estaba permitido a ingenieros. Calatrava vino a revolucionar los diseños y las soluciones estructurales con propuestas atrevidas que desafiaban lo tradicional en el diseño de puentes. Uno de sus muchos méritos en este campo ha sido el mezclar las soluciones técnicas de la ingeniería con los conceptos formales y espaciales de la arquitectura.

   Él amalgama el acero y el concreto en formas y volúmenes que hacen de sus obras verdaderas esculturas monumentales que rasgan el cielo de cada lugar, dotando a las ciudades que las acogen de un emblema urbanístico de carácter especial y que parece retar la estabilidad y la resistencia de los materiales empleados, ante la vista del espectador y de quien vive los espacios cotidianamente.

Conceptos de diseño de Calatrava

El concepto de diseño de sus puentes se apoya en reglas que para él son indispensables, el conocimiento de la ingeniería estructural y el conocimiento de los sistemas constructivos en el momento del diseño.

   Para Calatrava existen tres aspectos que pueden modelarse en el diseño de un puente: las fuerzas simétricas o asimétricas en el arco del puente, el trabajo a tensión y compresión de los arcos y el trabajo de las columnas como apoyo y soporte para los arcos en su función de distribuir el peso hacia el subsuelo.

   Estos tres aspectos confluyen en un punto ideal de diseño: la arquitectura y la ingeniería de los puentes deben ser orgánicas ya que la estructura de éstos se asemeja a la del cuerpo humano, y su juego de la tensión y la compresión en cada punto semeja el esfuerzo del cuerpo por estabilizar las fuerzas.

   Para demostrar estos conceptos he escogido un ejemplo de uno de sus puentes más significativos, el puente del Alamillo, que reúne dos características inigualables: la audacia del mástil como solución estructural novedosa y la solución formal del viaducto como complemento, en unión con la forma del puente y la utilización del concreto armado.

   Además, el planteamiento del trazo en ambos casos logra crear espacios urbanísticos que vienen a renovar el aspecto de una ciudad que se encuentra en crecimiento y que debe ir acorde con la imagen de modernidad de esa zona.

  El puente del Alamillo en Sevilla

  Problemática de la zona

La municipalidad de la ciudad de Sevilla planteó ante el gobierno de España la necesidad de resolver un problema que se estaba generando en la zona, debido al crecimiento de la ciudad y los conflictos viales que se suscitaban en el puente antiguo, ya que sus dos estrechos carriles de circulación no se daban abasto para recibir la cantidad de vehículos que circulan a diario por esta vía.

   Por otro lado, coincidió por esas fechas la nominación de la ciudad de Sevilla como sede de la Expo Mundial Sevilla ’92, un acontecimiento que la iba a convertir en un punto de interés internacional. Por ello, las autoridades resolvieron encargar la solución del puente al arquitecto Santiago Calatrava.

  Ubicación del puente

La ubicación del puente se decidió en función de dos razones básicas: la zona de crecimiento de la ciudad hacia el noroeste y los terrenos que alojarán los stands de la feria internacional.

   A esto se agregó que, debido a la planeación de la feria, se obligó el gobierno a construir un viaducto que agilizara la circulación paralela a la rivera del río y permitiera un tránsito fluido hacia ambos puentes.

   Se analizó con un estudio de mecánica de suelos el terreno ideal para construir el puente, ya que por las características del subsuelo no se podía alojar en cualquier zona, siendo que la ribera del río denotaba arenas arcillosas de poco volumen y muy expansivas, lo que obligaría a realizar una excavación muy profunda.

Concepto del diseño

Originalmente se había pensado en un puente gemelo, con un diseño tradicional, es decir, con dos secciones de rodamiento simétricas, un soporte con arco metálico y cables de tensión en las dos líneas paralelas del mismo para soportar la carpeta de rodamiento. Sin embargo, en un despliegue de osadía, Calatrava se inspira en su teoría de que el diseño de puentes debe ser orgánico y, tomando como ejemplo el mástil de los barcos y veleros de la zona, logra crear un arco invertido y girado sobre su base a 58 grados.

   De hecho, la solución cubre dos aspectos ya que, por un lado, tiene que resolver el diseño del puente, pero por el otro debe unirlo con el viaducto que lleva a la parte nueva de la ciudad y a la zona de la exposición.

Al optar por el mástil, decide utilizarlo e invertirlo como sustituto del tradicional arco que soportaría los cables de tensión, que a la vez soportarían la carpeta de rodamiento, retando a las fuerzas a trabajar a la tensión y a la compresión, como lo demuestra el dibujo realizado por él.

   Además, toma el mástil como elemento emblemático y distintivo de la zona, tanto para la ciudad como para la Expo Sevilla ‘92, logrando con ello una escultura urbana de grandes dimensiones que daría carácter y personalidad a la ciudad misma.

   El viaducto representa, para el otro lado, el complemento del puente, y plantea una problemática diferente ya que, por los niveles de desplante del puente y el terreno asignado, existe una diferencia considerable entre el puente y la unión con el viaducto, por lo que llega a una solución ingeniosa.

   Otra de las novedades del diseño del viaducto es la posición y forma de las columnas ya que, por la inclinación que tienen, se logra adelgazarlas en su parte superior a la vez que se ahorra concreto y peso.

Solución arquitectónica

Después que Santiago Calatrava define el concepto del diseño, viene la segunda parte del trabajo al tener que resolver los aspectos arquitectónicos, tanto en el puente como en el área del viaducto.

   La cimentación del mástil se aprovecha para crear un espacio que por lo regular es área perdida en cualquier puente. En este caso, Calatrava logra generar una terraza que, formando parte de la cimentación, da la vuelta en forma perimetral y por debajo de la estructura del puente, dejando ver la parte baja de la estructura de rodamiento, lo que permite admirar la monumentalidad de la estructura y al mismo tiempo tener una vista hacia el río. El excelente diseño de iluminación permite admirar la estructura también por la noche.

Otra de las soluciones arquitectónicas del puente estriba en la parte de abajo de su área de rodamiento, al dejar ver la estructura de la misma hacia la parte extrema, lo que hace que el espectador sienta la profundidad y el volumen real de la misma.

   Este aspecto del diseño es una aportación interesante, ya que muchos diseñadores acaban despreciando la parte baja de los puentes por pensar que no es un zona atractiva para el espectador.

   En el viaducto, lo más sobresaliente del diseño es la posición de las columnas con respecto al área de rodamiento y esa ligereza estructural que la hace sentir más como un túnel o una bóveda de cañón corrido. Los tragaluces circulares cumplen una doble función, al aligerar el peso de la estructura y, al mismo tiempo, crear una sensación estética de luz y cuerpo.

   Calatrava cuida hasta el más mínimo detalle y diseña también los barandales de protección y los postes del alumbrado.

En este viaducto, el paso peatonal se ubica en un segundo nivel y, por la posición en la que queda, se logra obtener además un mirador hacia ambos lados del río, lo que hace más placentero el paso por el puente, al mismo tiempo que separa las áreas de circulación de los diferentes vehículos. Resulta interesante observar la sección del viaducto en corte, ya que la ligereza de los perfiles, tanto de las columnas como de las áreas de tránsito, denota el oficio que hace posible un lenguaje formal que se adapta al entorno.

Solución estructural

Este puente puede presumir de tener soluciones variadas y además acertadas, ya que por lo complejo del diseño, Calatrava debe resolver de manera integral la estructura del mástil, su cimentación, el área de rodamiento del puente y el diseño de ingeniería del viaducto.

   La cimentación del mástil se logra gracias a un gran dado de concreto armado en el que se empotra el mástil, formando una pieza monolítica que se flexibiliza por la camisa de acero que se le ha puesto.

   El mástil fue fabricado con una envoltura hecha con placas de acero, y reforzado en su interior con concreto armado. Tiene una altura de 142 metros sobre el nivel de piso terminado y una inclinación de 58° con respecto a la horizontal, lo que le permite recibir los esfuerzos de la tensión de los cables que soportan el puente, adoptando en su diseño la forma de un brazo y jugando con la tensión de soporte y la flexibilidad de los materiales.

   La carpeta de rodamiento del puente se concibe en un sistema estructural mixto, formado por una estructura metálica para soportar ambos carriles de circulación y un recubrimiento o carpeta de concreto hidráulico que cumple la función de capa de compresión, con un corazón central en forma de hexágono que permite lograr un núcleo resistente y aloja los soportes de los cables tensores que viajan desde el mástil hasta la parte baja del puente y al mismo tiempo dejando en cantiliver los carriles de circulación, a manera de alas de un avión, sólo reforzado en su parte inferior con unas ménsulas o refuerzos de acero que se van rebajando hasta llegar a punto cero.

Por su parte, el viaducto cumple con dos premisas muy importantes para su construcción: ser de concreto aparente y estar edificado con una cimbra deslizante para permitir su ejecución en un tiempo menor.

De una forma sencilla y práctica, las columnas adoptan una posición de contrafuertes, lo que permite su adelgazamiento en la parte de la corona o remate, a la vez que recibir la carga del área de rodamiento, formada en su parte baja por un arco rebajado que semeja una bóveda de cañón corrido como en los antiguos refectorios de los conventos del siglo XVI, solución por demás práctica y económica, ya que permite lograr un gran claro.

   En este caso especial, Calatrava logra mimetizar el concepto de las antiguas bóvedas, pero aligeradas y muy estilizadas, permitiendo un diseño contemporáneo, moderno y novedoso para una estructura vial.

   La cimbra deslizante hizo posible que el viaducto se construyera en menos tiempo de lo planeado, y además permitió dejar el concreto aparente en su parte baja, lo que ayudó a no invertir demasiado en los terminados. Esta cimbra fue diseñada en el sitio y se movía a través de una vía férrea colocada para ese uso específico, la cual se retiró al concluir los trabajos.

  Conclusiones

  Una de las grandes virtudes de este puente es la audacia con que fue diseñado por Santiago Calatrava, quien pudo experimentar con su teoría de que las estructuras se asemejan al cuerpo humano y a las formas animales existentes.

   En él aplicó su gran conocimiento del comportamiento de los materiales de construcción y del comportamiento de una estructura en sus esfuerzos tanto al cortante como a la tensión y la compresión.

   Entre los muchos y muy variados trabajos de Calatrava, se cuentan la torre de comunicaciones de Montjuic en Barcelona, puentes en diferentes partes de España y algunos proyectos arquitectónicos de edificios de gobierno y privados.

   Santiago Calatrava ha tenido que abrirse paso a través de los grupos de poder que destinan los grandes proyectos a firmas de arquitectos que de alguna manera tienen la ventaja de pertenecer a estos grupos, sin permitir que gente joven y desconocida pueda mostrar sus habilidades en el diseño.

   Calatrava se abrió camino gracias a su participación en más de cien concursos internacionales y en ese recorrido ha tenido que sufrir el peso del poder de estos grupos, como le sucedió en el concurso del Reichstag de Berlín, donde el jurado le arrebató el triunfo por intereses comerciales que nada tenían que ver con el diseño, lo que llevó a Calatrava a discutir de forma por demás acalorada con sir Norman Foster al defender su proyecto.

   Muchos españoles conocen su obra aunque nunca hayan visto su rostro, y eso lo vuelve un ser sobresaliente que, además, no es catalán, lo cual lo hace también distinto, si consideramos que la mayoría de los talentos españoles ha nacido en Cataluña.

   

   

decir que el puente del Alamillo en Madrid es producto del talento de Calatrava no bastaría para dar cuenta de la verdadera dimensión de la obra: habría que agregar que ésta no hubiera sido posible sin la sólida formación que ha permitido a su creador reunir en el diseño el conocimiento preciso de la estructura con el dominio estético de la forma.

 

 

 

 

 

Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C.
Revista Construcción y Tecnología 
Octubre  2000
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