MEMBRANAS TENSADAS

1. - 1 -
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399,6
Alumna: Valentina Quivira Catalan
Profesor: Juan Carlos Jeldes
Diseño Industrial
Escuela de Arquitectura y Diseno
Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso
Septiembre 2009
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MEMBRANAS TENSADAS
Construcciones flexibles, sutiles raptos de luz

2. - 3 -
A mi familia por el apoyo y
comprensión que me han
dado durante todos estos
años.

3. - 5 -
Este proyecto expone aspectos teóricos y prácticos relacionados con la conforma-
ción de cubiertas tensadas y propone una tipología de éstas, en cuanto a forma,
estructura, usos, etc., relevando aquellos aspectos especialmente relacionados con
los casos de aplicación desarrollados.
Como parte de este estudio se desarrollaron tres proyectos de membranas tensa-
das para centros de estudio, y se realizó la construcción de una de ellas. Estos ca-
sos tienen en común la conformación de un espacio delimitado, protegido, de uso
flexible y que se adapta a las condiciones del entorno, y cuya finalidad última es el
acoger a grupos de estudiantes en el desarrollo de una amplia gama de actividades
cotidianas.
Prólogo
Cuando pensamos en el habitar de un lugar llegan a la mente diversos elementos,
que se constituyen como básicos, en cuanto suponen condiciones esenciales
para la permanencia grata y prolongada en un espacio físico.
Las consideraciones materiales, técnicas, de uso del entorno, así como el tiem-
po de construcción y la perdurabilidad, se transforman en desafíos permanentes.
Luego, ¿cómo logramos darle forma y apropiarnos de él, de manera tal, que inte-
grando todas estas consideraciones, pueda transformarse y constituir el espacio
para este habitar?
La posibilidad de construir una luz, a través de la regulación de ésta por medio de
un manto, el cual genera un espacio de habitar, proporciona de manera simple,
al habitante las condiciones necesaria para el estar. Este manto, se constituye en
la actualidad como una membrana tensada, que ofreciendo el habitante similares
condiciones, se conforma con estructuras y materiales que garantizan la perdu-
rabilidad en el tiempo, sin perder por ello la simpleza y versatilidad en el uso de
dichos espacios.

4. - 6 -
Membranas Tensadas
INDICE
Capítulo 1
ENCARGO
Origen del encargo 6
Actualidad del encargo 6
Importancia de resolver el encargo 7
OBJETIVOS
Objetivo general 8
Objetivos específicos 8
Capítulo 2
FUNDAMENTOS 10
a. FUNDAMENTO TEORICO 11
Viviendas nómadas 13
Desarrollo de membranas a través del siglo XX 17
Clasificación de membranas 18
b. FUNDAMENTO CREATIVO 25
Tipos de sombra 25
Conformacion de un Agora 27
Observación de los centros de estudio 28
c. FUNDAMENTO TECNICO 37
Cualidades de una mambrana 37
Conformación de una membrana 39
Construcción de membranas 45
Presentación de proyectos 47
Capítulo 3
METODOLOGÍA
Hipotesis
1.Taller de trabajo“Ciudad Abierta” 54
a) Partida General 54
b) Maquetas 57
c) Estudio Aerodinámico 61
d) Proyeccion de membrana en 3D 74
2. Toldo Escuela de Arquitectura y Diseño PUCV 75
a) Partida General 75
b) Maquetas y Modelos 76
3. Membranas para sede Curauma PUCV 82
a) Propuesta formal 82
b) Modelos 83
Capítulo 4
RESULTADOS
1.Taller de trabajo“Ciudad Abierta” 88
Proyección de talleres 88
a) Pensamiento Formal 90
Partes de la membrana 91
b) Estructura 92
c) Proyección de la membrana 94
Moldes de la membrana 95
d) Maqueta final 96

5. - 7 -
2. Toldo Escuela de Arquitectura y Diseño PUCV 99
Presentación del proyecto 100
Despiece 101
a) Pensamiento Constructivo 102
b) Maqueta final 105
Proceso Constructivo 106
(1) Membrana 106
(2) Piezas 108
(3) Montaje 110
3. Membranas para sede Curauma PUCV 116
a) Pensamiento formal 116
b) Estructura 117
Despiece General 119
Membrana 121
c) Maqueta final 122
Capítulo 5
PLANOS 128
Capítulo 6
ANEXOS
Detalles Constructivos 148

6. - 9 -
ENCARGO
capítulo 1

7. - 10 -
Membranas Tensadas
La necesidad de disponer de espacios aptos para el hábito, contemplando en ello
la ocupación flexible de los espacios abiertos, a través del uso de materiales ligeros
cubriendo amplias luces, constituye uno de los desafíos actuales de la arquitec-
tura y el diseño contemporáneo.
Asimismo, considerando el desafío actual que supone el desarrollo de una rela-
ción dinámica y armónica con el medio ambiente, como consecuencia del uso
indiscriminado de los recursos naturales y energéticos, esta propuesta constructiva
sugiere el aprovechamiento elementos originarios que éste ofrece, por ejemplo el
uso de la luz natural, que permite el ahorro de energía. Por otra parte, pensando en
disminuir la intervención al medio, se integran las condiciones iniciales, que ofrece
la superficie natural al momento de construir el habitáculo.
Otra gran ventaja, de este espacio habitable (membrana) radica en la flexibilidad
del uso, que permite la habitabilidad en distintas condiciones y como respuesta a
diferentes usos prácticos.
Hasta hoy, en nuestro país, este tipo de espacio solo es concebido como de un
uso y tiempo limitado, lo que repercute en cuanto existe una notoria tendencia a
privilegiar las construcciones de materiales sólidos, excluyendo en gran medida
esta alternativa. Por ello este modo de construcción es incipiente, sin embargo
constituye una propuesta que puede responder de manera eficiente a múltiples
necesidades de habitar, caracterizándose por ser una construcción ligera (no re-
quiere grandes estructuras), de bajo costo, de rápida construcción y con escaso
impacto en el medio.
1. El proyecto nace a partir del trabajo realizado en la travesía a Caraíva, Brasil en
el año 2007 a cargo del profesor Juan Carlos Jeldes con el segundo año de Diseño
Industrial. En esta travesía se construye como obra una membrana que genera una
sombra creando un espacio habitable. Esto sentó el primer precedente.
2. Se han tenido diversas experiencias en la escuela en el desarrollo de membra-
nas. Se ha recurrido a ellas en travesías para crear espacios de trabajo que alojen
la construcción de la obra y como resguardo para las personas que se dedican a
las faenas. Esto ha permitido tener como experiencia la generación de espacios,
a partir de elementos ligeros y transportables.
De esta manera, el proyecto toma como indicio las experiencias de trabajo en
travesías y en la escuela, donde frecuentemente se desarrollan faenas al aire libre,
debiéndose constituir espacios de trabajo y descanso, en cualquier lugar y mo-
mento.
Origen del encargo Actualidad del encargo

8. Capítulo 1
Encargo
- 11 -
En relación a la estética, este tipo de estructura de material ligero, permite el
juego de las formas, lo que garantiza gran diversidad, generando un distingo más
evidente y radical entre las diferentes construcciones. Esto como consecuencia
de las líneas que dibuja, los colores escogidos y la materialidad, en relación a las
construcciones que se conforman con materiales sólidos, que no permiten mayor
flexibilidad, apegándose a formatos más convencionales.
Asimismo, en la construcción de membranas destinadas a espacios o centros de
uso público, es posible trasmitir a través de la forma el concepto esperado y de-
seado, de quien realiza el encargo. Lo anterior, permite que las diferentes personas,
puedan transmitir un mensaje y dar una identidad a sus empresas, acorde a su
visión e intereses.
Importancia de resolver el encargo
El desarrollo de elementos constructivos para el habitar o estar por periodos de
tiempo que persigan una permanencia grata para el hombre ha sido desde el co-
mienzo de los tiempos un tema de vital importancia. El tener un lugar de resguardo
y contención frente al habitar del espacio total, resulta una prioridad al enfrentar el
estar. Sea esto de manera permanente o de paso en un lugar; sea por seguridad
o por enfrentar los eventos climáticos propios del medio, de una manera más efi-
ciente.
Estas situaciones se han traducido en la búsqueda de espacios de resguardo,
de acuerdo al momento, lo que determina las condiciones de este refugio. En la
actualidad los materiales de construcción permanente son en su mayoría sólidos o
rígidos respondiendo a la idea de perdurabilidad.
Por esto, es que cobra importancia este proyecto para poder plantear nuevas for-
mas de implementar espacios habitables, por medio de estructuras ligeras que
otorguen condiciones de perdurabilidad y confort.

9. - 12 -
Membranas Tensadas
Objetivos
5.- Desarrollar experiencias concretas, que permitan el acercamiento con la
construcción y su materialidad.
- Proyección taller de armado “ Ciudad Abierta”
- Proyección de membranas Sede Curauma PUCV
- Construcción membrana-toldo facultad de arquitectura y diseño PUCV
6.- Sistematizar el proceso de construcción de los distintos proyectos, integran-
do elementos teóricos y prácticos.
Objetivo General
El objetivo de esta tesis es contemplar y proponer la construcción de espacios
aptos para el habito a partir de la sombra generada en base a cubiertas tensa-
das. A través de la generación de una sombra, una región de oscuridad, donde
la luz se obstaculiza permitiendo el habitar grato del espacio.
Objetivos específicos
1.- Estudiar la evolución de membranas flexibles en la experiencia del habitar
del hombre.
2.- Estudiar y reconocer los elementos que conforman la construcción de una
membrana flexible.
3.- Reconocer los múltiples usos de este espacio de habito, considerando para
ello el tipo de usos, el lugar de emplazamiento, las características del medio
en que esta inserta la membrana.
4.- Realizar estudios aerodinámicos que permitan comprender el efecto del
viento, en las construcciones.

10. Capítulo 2
Fundamento
- 15 -
FUNDAMENTOS
capítulo 2
FUNDAMENTOS
TÉCNICO
CREATIVO
TEÓRICO
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAS
LIGERAS
MEMBRANAS EN SIGLO XX
VIVIENDAS NÓMADES
TUAREG
YURTA
CHURUATA
TENSADAS
POR CABLES
NEUMÁTICAS
ARCOS
CÓNICA
DOBLE CURVATURA
UMBRA
CENTROS DE ESTUDIO
CUALIDADES DE UNA MEMBRANA
FORMA
CONFORMACIÓN
LUZ
CONFORMACIÓN MEMBRANA
PARTES
DEFINICIÓN
TELA
PIEZAS
CABLES

11. - 16 -
Membranas Tensadas
El hombre desde que aparece sobre la faz de la tierra entra en una relación de control
y dominación del medio que lo rodea. A diferencia de los animales, desarrolla destre-
zas que le permiten interactuar y trasformar el entorno; sistemáticamente integra
técnicas que le facilitan la apropiación de los recursos que la naturaleza le ofrece y
así ramas, palos, piedras, rocas, árboles, hierbas, etc. se convierten en elementos
a su servicio.
Sin embargo, esto no es suficiente, la inmensidad del entorno y las amenazas del
medio crean nuevas necesidades. Frente a ello, la propia geografía natural se
constituye como el primer objeto de contención que le permite “delimitar” los espa-
cios, proporcionándole al hombre una nueva dimensión, donde los límites aparecen
claros y determinados, ofreciéndole mejores condiciones de contención y de ha-
bitabilidad.
Al comenzar a comprender los elementos del entorno, y a través de su manipulación
e interacción con ellos, el hombre interviene el espacio físico, generando así espacios
de habitabilidad autodelimitados, que constituyen un recurso de contención frente al
acontecer que le rodea.
Esta capacidad de limitar el entorno, es vivenciada por el hombre como una ex-
periencia continua a través de las generaciones, adaptándose y trasformándose, en
respuesta a los distintos condicionantes climáticos, socio-culturales, materiales, etc.
Introducción
La apropiación y delimitación del espacio, necesariamente va ligada al cambio del
paisaje natural, incorporando nuevos elementos, de tipo artificial que intervienen el
medio. Así, el resultado de la experiencia constructiva del hombre, en búsqueda de
generar un espacio para habitar, se plasma en nuevos conocimientos, y estos a su
vez, se traducen en forma y materialidad.
Es aquí, donde aparece el distingo, que se plasma en la construcción del espacio, a
través de la diferenciación e incorporación de la propia experiencia, que se transfor-
ma en conocimiento que se transmite y complejiza, incorporando diversidad de ma-
teriales, técnicas y estructuras, que progresivamente van dando paso a la identidad
del espacio para habitar.
Surge así, la construcción de cubiertas sea en forma de tejidos de ramas o de pieles
cosidas, para formar el cobijo en forma parcial o total, es parte de este cúmulo de
experiencias, porque en contraste con las cuevas, naturales o excavadas en la tie-
rra, la tienda es algo artificial, planeada a partir de diversas partes que se completan
y erigida donde hasta entonces no hubo nada.
El presente trabajo, es un estudio, en el cual se desarrolla y expone la construcción
de estructuras ligeras, las que son constituidas por elementos textiles y estructuras
de soporte. La característica común de dichas estructuras, es el planteamiento inicial
que persigue cada proyecto: la búsqueda del menor uso de material para cubrir
grandes superficies utilizando como cubiertas materiales ligeros, trasformando así un
espacio ilimitado, en un espacio acotado y habitable.
a. Fundamento Teórico

12. Capítulo 2
Fundamento
- 17 -
1. VIVIENDAS NOMADES
A medida que la velocidad migratoria es más lenta, la vivienda se vuelve más com-
pleja tanto en organización social como en técnica constructiva, en este sentido
podemos mencionar las denominadas “Churuatas” que son un tipo de vivienda co-
lectiva de gran belleza formal perteneciente a las etnias Piaroa, Yekuanas, Panare,
Pemones, entre otras. Su ubicación se encuentra asociada al transporte fluvial y a
la localización de tierras fértiles para la siembra de los llamados “conucos”. Como
son viviendas más consolidadas, llegan a formar conjuntos de varias Churuatas.
La tienda es el registro más antiguo de una membrana, por su condición de mon-
taje rápido a partir de ligeras estructuras o soportes transportables, capaces de
resistir a las condiciones ambientales para el resguardo.
Los refugios de las tribus nómadas, dada su versatilidad, expresan con extraordi-
naria precisión la condición de movimiento y flexibilidad. Estos refugios o cobijos
los podemos definir desde el punto de vista constructivo, como un habitáculo cuya
cubierta puede montarse o desmontarse de una estructura de soporte que a su
vez también es desmontable, pudiendo transportar todo el conjunto.
Estas tribus y etnias han desarrollado su cultura constructiva predominantemente
alrededor de la tensión, su mecánica estructural dominante es bajo sistemas trac-
cionados que recurren a las membranas, en su mayoría, realizadas con tejidos de
fibras naturales. Existen muchos ejemplos de arquitectura nómada traccionada
como las tiendas y chozas de los indígenas del continente americano, jaimas de
las tribus nómadas árabes y africanas y la yurta de los pueblos nómadas del Asia
Central.

13. - 18 -
Membranas Tensadas
La Churuata varia de acuerdo a cada etnia pero todas son de planta circular man-
teniendo siempre su carácter colectivo. Aquí se describe brevemente la Churuata
Piaróa dado que tiene características constructivas que aportan una referencia
para el estudio de componentes estructurales pre-flectados. Además destaca por
la geometría anticlástica de la cubierta. La planta es circular de 17 mts. de diáme-
tro por 12 mts. de altura totalmente libre de tabiquería demarcando el espacio de
cada familia con las hamacas y los fogones. En el centro del círculo se construye
una armadura soportante en forma de cruz realizada en palos de madera. Este
esqueleto sustentante define el punto alto del cobijo, además sirve para colgar las
hamacas (tejido para dormir y descansar). En el perímetro del círculo se siembran
horcones flectados en forma de meridianos radiales que van a unirse en el punto
alto central del esqueleto. Estos horcones se amarran entre sí con un tejido vegetal
denominados“Bejucos”en forma de paralelos.
A la altura del hombre se colocan unos contrafuertes formados por palos de ma-
dera que estabilizan la estructura junto a la forma anticlástica de la cubierta a los
esfuerzos horizontales del viento que puede alcanzar unos máximos entre 20 a 30
m/s. Sobre este entramado de malla radial se coloca un cerramiento de tejido muy
delgado de hoja de palma o paja cuya puntada del tejido se realiza de tal forma
que no pueda entrar el agua pero si el aire, consiguiéndose un espacio confortable
internamente. La única abertura del cobijo hacia el exterior es el acceso, que suele
ser de reducidas dimensiones. La forma anticlástica tipo “S” de la gran cubierta y
los objetos tejidos como cestas, hamacas e instrumentos de uso cotidiano para la
caza o preparación de alimentos de estas culturas, son sin duda, desde el punto
de vista etnológico, unos de los legados culturales de estos pueblos.
a) Churuata
Los horcones de madera son enterrados y luego flecta-
dos hasta obtener formas geométricas que contribuyen a
la estabilización de la estructura. Luego de flectados son
amarrados al esqueleto central del cobijo.
) Ch t
Los horcones de madera son enterrados y luego flecta-
a. Estructura soportante.
b. Churuata cubierta por un
tejido de paja.

14. Capítulo 2
Fundamento
- 19 -
a. Yurta
b. Anillo rigido superior que sirve de
iluminacion interior y repiradero.
c. Imagen del interior de la Yurta.
b)Yurta
En invierno se colocan tres capas y en verano se deja medio metro sin cubrir en
la parte inferior del enrejado para aumentar la respiración. Estos cerramientos se
atan con cuerdas que mantienen unida la piel a la estructura y le otorgan continui-
dad estructural, aunque en este caso, el cerramiento no contribuye a la rigidiza-
ción de la estructura y sólo cumple su misión de filtro ambiental.
Todo el conjunto de estructura y cerramiento es transportado por dos camellos
cuya capacidad de carga es aproximadamente 700 Kg., el tiempo de montaje es
de media hora para el desplegado de la estructura. Lo más destacable de este
tipo de refugio es la velocidad de montaje, y su enrejado plegable plano lo que la
hace transportable.
Está formado por listones de madera de 4 a 6 cm de sección que al ser desple-
gados conforman un cerramiento vertical circular de 4 a 6 metros de diámetro.
El nudo que hace posible este desplegado es formado por un hilo grueso y flexi-
ble de piel de camello que conecta las barras pasantes. La cubierta es un cono
truncado formada por barras de madera dispuestas en forma radial unidas en el
perímetro inferior con el cerramiento plegable por ataduras, y en la parte alta se
encuentran con un anillo rígido similar a una rueda de bicicleta que, a su vez, sirve
de respiradero e iluminación del espacio interior. Sobre este esqueleto soportante
se colocan esterillas, lonas y fieltros que varían de acuerdo al clima.
a. Cerramiento circular de listones.
b. Barras de madera dispuestas de
forma radial.

15. - 20 -
Membranas Tensadas
Están ubicadas en el África septentrional en el desierto del Sahara con más de
8.000 kilómetros cuadrados, un espacio incluye las fronteras de Marruecos, Ar-
gelia, Libia, Nigeria y Sudán. Son tiendas de “Bóveda”, extremadamente móviles y
ligeras que se construyen a partir arcos formados por palos de madera flectados,
anclados en el terreno y unidos o atados cerca de la clave del arco. Esto es debido
a las dimensiones de las ramas de los árboles del desierto.
Los arcos son de diferentes tamaños creciendo hacia el centro y decreciendo ha-
cia la periferia del cobijo alcanzando una cubierta con una luz entre los 8 a los 10
metros. Sobre estos arcos pre-flectados se colocan otras barras de menor sección
formando un entramado en ambos sentidos tipo malla ortogonal muy ligera, so-
bre la cual se extiende unas lonas de pelo de cabra y esterillas para su cubierta,
resultando combinación de formas anticlástica y sinclástica que contribuyen a su
estabilización estructural y otorgan una extraordinaria belleza formal. El proceso
constructivo es realizado por las mujeres.
c)Tuareg
a y b. Arcos de madera flectada
anclados al terreno
a. Palos de madera anclados
al suelo.
b. Tuareg cubierto por lonas de
pelo de cabra y esterillas.
Imágenes de la conformación de
tiendas de Bóveda con arcos
de madera de distintos tamaños.

16. Capítulo 2
Fundamento
- 21 -
a. Arena de Raleigh
2. DESARROLLO DE LA CONSTRUCCION DE MEMBRANAS
EN EL SIGLO XX
Existen antecedentes de diversas experiencias de este tipo, sin embargo es en
1932 cuando la cubierta colgante moderna inicia su desarrollo en con el techo de
plancha de Albany en el estado de Nueva York. Cuatro superficies, cada una de
36 por 82 metros de un almacén para granos fueron cubiertas por una plancha de
acero colgante curvada en una sola dirección, siguiendo la forma de una catena-
ria.
Uno de los hitos fundamentales se produce en 1950 cuando el arquitecto Matthew
Nowicki diseña un proyecto para la Arena de Raleigh de gran audacia tanto arqui-
tectónica como constructiva. Diseña la cubierta de un estadio en forma de silla de
montar. El techo es colgante en una dirección pero en la otra resulta notoriamente
más alto en el centro que en ambos lados. Este diseño sienta un precedente al uti-
lizar tela de orlon engomada que pende de unas cuerdas, sostenida por dos arcos,
muy inclinados de hormigón armado.
El desarrollo de las construcciones livianas, particularmente el de las tiendas, es-
pecíficamente, el de las cubiertas de membranas pretensadas, está orientado a
lo que demandan los tiempos actuales: ligereza, menor gasto energético, más
movilidad, mayor adaptabilidad, etc. Sin embargo de acuerdo a la bibliografía esta
búsqueda es de larga data.
Así en las culturas occidentales un ejemplo de esto es el circo cuya historia se
remonta a la época de los hipódromos de la Grecia antigua, cuando para conme-
morar el regreso de los guerreros, el pueblo se reunía alrededor de un espectáculo
donde se presentaban diversos espectáculos circenses. El circo llega hasta nues-
tros días como un exponente emblemático de la arquitectura ligera y móvil.
En los albores del siglo XX existen antecedentes de los primeras construccio-
nes que utilizaban la cubierta colgada, así durante la segunda guerra mundial se
construyeron angares y talleres de reparación de planta cuadrada y cubierta con
correas o de dientes de sierra colgada.

17. - 22 -
Membranas Tensadas
Entre los años 50 y 60 existen numerosos registros de proyectos que utilizaron mem-
branas tensadas (telas de tienda) como una alternativa de cubierta para distintos
tipos de edificios.
Es también en este período, que la arquitectura ligera toma dos caminos claramente
definidos, aunque relacionados entre sí: uno siguió el desarrollo de sistemas estruc-
turales de mallas reticuladas plegables iniciadas por Fuller (1953) y el otro seducido
por las propiedades de la catenaria y los sistemas estructurales de mallas espaciales
y membranas tensadas.
Este campo fue inexplorado en la arquitectura, hasta que en 1958 Frei Otto realiza su
tesis doctoral “ Das Hängende Dach” (Cubiertas Colgantes) inaugurando un nuevo
campo de conocimiento que tiene sus bases técnicas en la teoría de los cables de
acero y los puentes colgantes.
El fundamento de Frei Otto nace a partir del estudio de la similitud entre la tecnología
animal y la humana, donde establece relaciones entre las redes de los insectos y los
utiliza en el diseño de nuevas estructuras. Sostiene que el hombre inventa y desarro-
lla objetos técnicos de acuerdo a sus propios objetivos de optimización de procesos,
reproduciendo herramientas, formas y materiales que están dados en la naturaleza.
Al referirse a los elementos superficiales básicos, observó que la espiral, el derrame
desde un vértice, el arco de círculo, la esfera, el pentágono y el hexágono son mo-
delos geométricos fundamentales que se manifiestan siempre y en todos los seres.
Hace mención a que en cada una de estas formas está presente la idea de minimi-
zación, el concepto de superficie mínima, de la distancia más corta, de la mínima
estructura. Sostiene que las leyes físicas de minimización superficial y, por consi-
guiente, de ahorro energético, están presentes tanto en las estructuras inanimadas
como en todas las estructuras biológicas. Descubre que no sólo la naturaleza crea
formas mínimas: hay seres, indudablemente menos evolucionados que el hombre,
que construyen estructuras“mínimas”.
Tal es el caso de las abejas, que crean sus celdas con cavidades hexagonales, es
decir con aquella forma que optimiza la relación entre el volumen encerrado y las
superficies planas que lo crean. La estructura natural, referente por excelencia de las
membranas pretensadas y que recibió especial atención de Frei Otto, la crea otro ani-
mal, la araña. Es su “herramienta de caza”: la tela. Las arañas son conocidas por su
espectacular habilidad en el campo de la técnica de la construcción y por la calidad
del material que fabrican.
Además de Otto podemos destacar los trabajos de los arquitectos e ingenieros como
Tomas Herzog, Renzo Piano, Richard Rogers, Edmund Happold, Mássimo Majowie-
ki, Horst Berger y Kasuo Ishii. Quienes han contribuido al desarrollo de las formas an-
ticlásticas y estructuras tensadas con la construcción de diversas cubiertas utilizando
la membrana como cerramiento y estructura.
22
Membranas Tensadas
reproduciendo herramientas, formas y materiales que están dados en la naturaleza. Tomas Herzog, Renzo Pia
ki, Horst Berger y Kasuo Is
ticlásticas y estructuras te
la membrana como cerram
a y b. Proyectos desarrollados
por Frei Otto.

18. Capítulo 2
Fundamento
- 23 -
3. CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS LIGERAS
La membrana (piel tensa) consiste en una lamina tendida entre puntos firmes que es,
al mismo tiempo, estructura constructiva y material de cubierta. Se utiliza para cubrir
grandes extensiones.
a)Membrana
Vivienda característica de los pueblos nómadas constituida por elementos encontra-
dos en la naturaleza; ramas, maderas, pieles, etc. Este refugio considera la movilidad
del habitante por lo que es transportable y de fácil armado. También se considera
dentro de este grupo las carpas existentes en el mercado.
b)Tienda
Superficie de cubierta adosada a una construcción mayor, ya sea casa, edificio, etc.
Se caracteriza por no tener estructura propia o si la tiene esta es una extensión o pro-
longación de la construcción mayor, ya que es una cubierta fijado a otra estructura,
este cubre dimensiones acotadas por el entorno.
c)Toldo
Por efecto de los objetivos perseguido esta tesis profundiza en mayor medida en el
tema de las membranas flexibles abarcando también con esto el tema de los toldos
pero dejando como antecedente de estudio las tiendas.

19. - 24 -
Membranas Tensadas
Para entender de mejor manera las membranas diremos que estas se pueden clasifi-
car mediante distintos aspectos, como por ejemplo; el uso, la función,
estructura, materialidad y forma. En este estudio lo haremos de acuerdo a su forma
y en algunos casos aplicando algunas ideas estructurales. Por otra parte se debe
considerar que los aspectos en general están relacionados, la forma de las cosas en
general tiene relación con la función correspondiente.
a) Membranas tensadas por cables:
Estas corresponden a cubiertas constituidas a partir de una estructura soportante
y la cubierta en si (esta cubierta es en la mayoría de los casos tela). Por definición
las membranas solo resisten fuerzas en tensión, así fuerzas perpendiculares a
la membrana pueden producir deformación. Estas membranas son en general
abiertas, para espacios públicos o de encuentro masivo.
Conceptos importantes:
Superficies Antisinclasticas
Los centros de curvatura de la membrana están sobre los lados de la membrana.
También llamada Paraboloide Hiperbolico o silla de montar. La superficie esta estabili-
zada por la pre- tensión aplicada o la carga esta en equilibrio.
Superficies Sinclasticas
Los centros de curvatura de la membrana están en el mismo lado de la membrana,
esto genera formas abovedadas.
(i) Introducción de una fuerza inicial al material
A los materiales que componen la membrana se les introduce una fuerza ini-
cial, esto es pre – traccionarlos, pre – comprimirlos o pre – flectarlos de tal
forma que cuando actúa la carga externa sobre el material lo que se produce
es una disminución de la tracción o de la compresión inicial.
(ii) Uso de superficies Sinclásticas:
Definidas como estructuras que tienen doble curvatura en un mismo sentido
generándose formas abovedadas, y las superficies antisinclasticas que son
superficies de doble curvatura pero de sentidos opuestos generándose para-
boloides o conoides.

20. Capítulo 2
Fundamento
- 25 -
Estructura
Esta estructura esta constituida por dos pilares compuestos. Cada pilar com-
puesto se compone por dos pilares de fierro empotrados a traves de zapatas
aisladas ademas de contener dos tensores que contraponen las cargas. Para
generar la contracurva se han dispuesto dos pilares por lado, de menores dimen-
siones. Todos los pilares se encuentran reforzados con tensores La carga de la
membrana se distribuye en tensores y pilares transmitiendo las cargas a la super-
ficie e impidiendo el movimiento de la tela. En la parte superior de la membrana
hay un tensor de acero.
Membrana
Por todo el borde de la membrana recorren cables de acero, este cable se en-
cuentra subdividido por tramos, de esta manera en las puntas de cada tramo
hay una
pieza que resive por ambos lados el cable y lo fija a los pilares. Desde esta pieza
el cable sigue su recorrido hasta el suelo donde es fijada al suelo por medio de
tensores que regulan su tensión.
Detalle Tecnico
- 8 pilares
- 12 tensores
Estructura de doble curvatura
Esta membrana es generada por el desplazamiento de una parábola sobre una
hipérbola. La tensión de las fuerzas se ejerce sobre 2 sentidos. Algunos modos
de generar estas formas:
- Sobre una base cuadrada donde se levantan dos vértices en forma vertical
generando un polígono fuera del plano. Así se genera una superficie de doble
curvatura pero generada por rectas.
(1) Paraboloide Hiperbólico
A continuación la clasificación más especifica de membranas de acuerdo a su for-
ma:
Nombre del proyecto: intercambiador modal las palmas
Ubicación: Las Palmas de Gran Canaria, España
Area: 1225 m2
Arquitecto: Gestiarq
Constructora: UTE Intercambiador
Tipo de membrana: Ferrari ref. 1302 Fluotop T

21. - 26 -
Membranas Tensadas
El ciclo de transferir cargas a los mástiles sigue hasta que el límite de la estructura
sea alcanzado. Al final de cada módulo hay un doble mástil que resiste cualquier
componente restante horizontal de tensión durante un momento desarrollado con
las fundaciones. Si la carga vertical fuera ascendente más que descendente, los
cables del borde o cables divisorios y los cables de estabilidad, podrían transferir la
carga de tensión a los mástiles adyacentes.
La tela en la estructura es el elemento principal sujeto a la carga lateral, donde los
mástiles resisten la carga directamente. La doble curvatura proporciona la estabili-
dad esencial en la tela con la forma semicónica, permitiendo a que cada parte de
la membrana contenga tensión en cualquier momento. Sobre la membrana, una
carga horizontal sería transmitida de la tela al anillo de treinta y dos cables secun-
darios y luego transferida a los cables primarios en el anillo de tensión y los cables
exteriores.
(2) Estructura de puntos altos o cónica
Membrana generada por un punto interno fuera del plano y por el soporte del
perímetro de la membrana. También genera una doble curvatura, el punto interno
genera fuerza en el plano vertical y el perímetro exterior en el plano horizontal.
- En la forma básica los aros horizontales soportan la carga desde adentro hacia
fuera y las líneas radiales soportan la carga desde afuera hacia adentro. Por lo
que el punto mas alto puede ser soportado por elementos internos o externos
de compresión.
Nombre del proyecto: Terminal Haj
Ubicación: Jeddah, Reino de Arabia Saudita
Propietario: Ministerio de defensa, Jeddah,
Arquitecto: Skidmore,Owings & Merril, Chicago
Ingenieros: Geiger Engineers, NY
Area: 418.064 m2
Año de término: 1981
Tipo de membrana: PTFE OCF Structo Fab 475 Sheerfill I
Características
El Terminal Haj tiene una carga de vertical hacia abajo transfiriendo la carga
hacia la tensión en la tela de fibra de vidrio a cables de acero y finalmente a
los mástiles. Con una carga hacia abajo, la tensión en los treinta y dos cables
radiales de cada módulo de membrana transmite la carga a un anillo de tensión
central. Desde allí, los cables primarios transmiten la carga por conexiones a
cada uno de los cuatro mástiles que rodean cada módulo. Como estos cables
se encuentran en ángulo, la fuerza trabaja en vertical y horizontal. En el mástil,
el componente vertical de esta tensión es transmitido directamente a tierra por
la compresión.

22. Capítulo 2
Fundamento
- 27 -
Obra: Palma Aquarium
Ubicación: Palma de Mallorca
Propiedad: Palma de Mallorca Aquarium, S.A
Arquitecto: Ami Korren / I. Shani. Israel
Superficie:· Cubierta entrada Nautilius 160m2
Tejido: Ferrari ref. 502/1002
La estructura de esta membrana son arcos de fierro fijos al suelo, entre cada
arco hay un metro de distancia, para ir generando la forma curva en espiral que
se va adentrando al edificio.
Esta estructura se comporta como un elemento rígido sin tener juego de cables,
la membrana actúa como paredes solidas.
Arco soportando la forma.
Donde la membrana o la unidad básica es soportada o está apoyada en un arco.
La membrana esta conectada al arco mediante cables que soportan la tensión.
- La combinación de arcos puede ser otra forma de soporte, puestos en forma
paralela o en forma diagonal.
Las membranas pueden combinarse de distintas manera, pero siempre consi-
derando la tensión por medio de cables. De esta manera encontramos como
estructura soportante del total el o los arcos, dependiendo de la membrana, y
como elementos de tensión los cables.
(3) Estructura de arcos

23. - 28 -
Membranas Tensadas
Obra: Eden Project
Ubicacion: Inglaterra
Arquitecto: Nicholas Grimshaw
Tejido: ETFE
El Proyecto Edén ocupa una vieja cantera de caolín cerca de St Austell en
Cornualles en el sudoeste de Inglaterra.
Una fina membrana curvada casi siempre en forma de cúpula se estabiliza con
la sobre presión o la depresión de un medio a través del cual surge la tensión en
la membrana. La membrana sólo es solicitada a tracción entre todas las cargas
exteriores. Dicho medio es, en la mayoría de los casos, el aire. Aunque también
pueden serlo otros gases, o el agua y los líquidos de todo tipo, incluso cualquier
producto a granel.
El desarrollo de las estructuras neumáticas como construcciones ha estado con-
dicionado por la capacidad técnica de hacer los tejidos textiles herméticos con
adhesivos de caucho y con materiales sintéticos.
b) Estructuras neumáticas
Estructura de diseño hexagonal de los panales de abeja que existen en la
naturaleza. Fabricada con 800 hexágonos, cada uno de 11 metros de ancho,
dicha estructura ha sido ensamblada igual que un juego Mecano gigante que
sólo adquiere solidez y se convierte en una estructura autónoma cuando el último
componente es finalmente insertado.
El material fue un plástico, el EFTE (etil tetra fluoro etileno), fuerte, ligero,
antiestático y, lo más importante, transparente a los rayos ultravioletas. Eso
permitía la construcción de cúpulas geodésicas, con paneles del tamaño de un
autobús. La resultante estructura es tan ligera que en el invernadero Tropical pesa
menos que el aire que contiene.
La capa se aplica en cada uno de los hexágonos en forma individual y se infla con
ventiladores que funcionan con energía solar. Durante el verano, si la temperatura
llega a aumentar demasiado en los domos, este envoltorio transparente puede
ser desinflado para reducir sus cualidades térmicas.
Teatro flotante, 1970, Ozaka, Japón.
La estructura estaba compuesta por tres tubos
inflados a alta presión conectados a una capa
de membrana y el espacio interior era mante-
nido a una presión negativa, conformando una
estructura neumática.

24. - 30 -
Membranas Tensadas
1. TIPOS DE SOMBRA
Tipos de sombra de acuerdo al modo de reflejarse:
Dentro del comportamiento geométrico de la luz se producen tres tipos diferentes de
efectos de sombras.
- La sombra propia o adherida al propio cuerpo opaco que la produce; es como una
segunda piel que se adapta perfectamente a la propia morfología del objeto, desde
donde no se verá nunca el punto luminoso que la origina.
- La sombra arrojada es aquella que, desprendida del cuerpo que la produce, se aloja
en otros cuerpos tomando una nueva forma: por un lado mantiene la proyección de la
línea (luz-sombra) del objeto que la produce y, por otro, se adapta a la nueva estructu-
ra que encuentra en el nuevo cuerpo que la aloja.
La sombra reflejada, producto de la luz rechazada por los cuerpos iluminados y que
incide en las zonas de sombra propia, iluminándola. Dentro de esta sombra encon-
tramos la penumbra, que puede ser adoptado por estos reflejos o por aquellas partes
que no son totalmente alcanzadas por la luz directa.
Una sombra es una región de oscuridad donde la luz es obstaculizada. Una sombra
ocupa todo el espacio de detrás de un objeto opaco con una fuente de luz frente a
él. Cuanto mayor es el ángulo entre la dirección de la luz y un objeto alargado que la
obstaculice, más corta será su sombra.
Por otro lado, cuanto menor sea el ángulo entre la dirección de la luz y la superficie
en la que aparece la sombra, más larga será ésta. Si el objeto está cerca de la fuente
luminosa, la sombra será mayor que si el objeto se encuentra lejos. Si la superficie
está curvada, habrá más distorsiones.
Cuando la fuente de luz no es puntual, la sombra se divide en umbra y penumbra.
Cuanto más ancha es la fuente de luz, más difuminada o borrosa será la sombra.
La umbra (en latín:“sombra”) es la parte más oscura de una sombra.
Dentro de la umbra, la fuente de luz es completamente bloqueada por el objeto que
causa la sombra. Esto contrasta con la penumbra (en latín: paene “casi “+ umbra
“sombra”), donde la fuente lumínica sólo es bloqueada parcialmente.
Si hay múltiples fuentes luminosas, habrá múltiples sombras, con las partes trasla-
padas más oscuras, o con una combinación de colores o tonos de grises. Cuando
una persona o un objeto está en contacto con la superficie (la superficie es donde se
proyecta la sombra), como una persona sentada en el suelo o un poste clavado, las
sombras convergen al punto de contacto.
b. Fundamento Creativo

25. Capítulo 2
Fundamentos
- 31 -
Espacio, vital.
Ámbito territorial que necesiten las colectividades y los pueblos para desarrollarse.
Como desarrollarse podemos entender el normal desempeño de actividades para la
subsistencia, tales como cazar, alimentarse, trabajar, etc.
Entonces si pensamos en el habitar del lugar de este espacio en el cual nos encon-
tramos y del cual somos de alguna manera parte, podemos comprender que no
es tan sencillo como estar y actuar, entendiendo el actuar como hacer actividades
cotidianas.
¿Como debe ser este espacio que habitamos?,¿ que condiciones debe tener para
esto?.
Tipos de umbra
Al tratar de clasificar los tipos de sombra me pregunto en base a que clasificar, como
puedo buscar un parámetro de distingo y como lo que desarrollo en este proyecto
son espacios habitables, las vamos a clasificar de acuerdo al modo de estar del ser
que habita el espacio.
Es así que nos encontramos con distintos tipos de sombra a continuación se deta-
llan:
a) Sombra de permanencia:
Sombra que de acuerdo a su forma y composición permite el estar de manera
permanente generando un espacio de luz controlada por el objeto que produce la
sombra
b) Sombra pasajera:
Sombra construida por elementos que no permiten una obstaculizacion regular de la
luz y construyen espacios con
Conformación de un espacio a partir de la sombra
Sombra.
Imagen oscura que sobre una superficie cualquiera proyecta un cuerpo opaco, inter-
ceptando los rayos directos de la luz.

26. - 32 -
Membranas Tensadas
Conformación de un agora
La conformación de los distintos espacios se construye a través de singulares
características que van otorgando una identidad. Vale decir cada espacio se
constituye por un sin numero de cosas de acuerdo a su situación y acontecer. Es
por esto que se ha de tener en cuenta la ubicación de esta obra y a quienes esta
destinada para poder comprender el uso cotidiano de esta.
Constituir el espacio común para un grupo de personas pertenecientes a distintas
áreas de estudio del conocimiento pero que al mismo tiempo son parte del mismo
establecimiento. Por lo que se constituye un espacio independiente pero al mismo
tiempo común ubicado en el centro de los edificios educacionales, todos los caminos
convergen a este espacio común. Se quiere desarrollar un espacio que permita el
esparcimiento dentro de las actividades cotidianas del estudiante, que permita el
encuentro, el juego, el descanso, etc.
En Grecia es fundamental la creación de la plaza, los caminos de la ciudad deben
conducir a esta, hacia lo público. La tradición del ágora que propone un aire diáfano
para la reunión de los hombres.
“donde los ciudadanos sin armas son conducidos hacia la plaza, es decir hacia
lo público.”“Es la antigua tradición del ágora, que propone un aire diáfano para
la reunión de los hombres. Un aire diáfano es aquel donde estar al sol o a la
sombra representa suertes iguales y esto no es otra cosa que el propósito de toda
fundación; la plaza es la intersección entre el lugar y los hombres.”

27. Capítulo 2
Fundamentos
- 33 -
En cuanto a los espacios de los talleres de ritoque tenemos:
a. Taller de Prototipos:
- Los sectores se encuentran divididos de la siguiente manera:
1. sector central maquinas (frezadora, cierra, taladros de pedestal mesones de tra-
bajo).
En esta área se encuentran identificados los espacios de trabajo de acuerdo a cada
maquina. Estas zonas quedan delimitadas por donde las maquinas se encuentran
empotradas. Los pasillos son lugares de transito dado que son estrechos y no permi-
ten el paso con grandes materiales, y en ningún caso la permanencia continua.
Los mesones están dispuestos paralelamente a las paredes dejando un espacio
entre estas y el mesón, de un cuerpo. Generalmente están adosadas a las paredes,
por ello resulta difícil rodearlas. Lo cual limita su uso y el trabajo grupal en el desem-
peño de faenas comunes.
2. CENTROS DE ESTUDIO
Las membranas que se han desarrollado en esta tesis tienen directa relación con
los centros de estudio, todas son para construir espacios dentro de estos mismos.
Tenemos el desarrollo de tres proyectos que se sitúan en lugares de estudio:
a) Ciudad Abierta
Este proyecto se sitúa en el patio de talleres de ritoque de la Ciudad Abierta. Los
talleres que existen en este lugar son para la construcción de objetos, proyectos
constructivos que se desarrollan en las carreras de Arquitectura y Diseño.
De acuerdo a los distintos proyectos los talleres son utilizados en la construcción
de modelos, se pueden encontrar proyectos masivos o individuales.
Los talleres están construidos para el habitar común de los estudiantes, se puede
proyectar, construir, almorzar, descansar, etc. De esta manera permiten el estar
prolongado en ellos que lleva a construir y desarrollar los encargos propuestos.
En cuanto a los trabajos grupales o masivos desarrollados en los talleres, que en
general suceden cuando son encargos para talleres completos como un proyecto
en el cual todos deben participar (entre 15 y 30 alumnos) o situaciones de farán-
dula, el día de San Francisco donde gran parte de la escuela se moviliza para el
desarrollo y la celebración de estos acontecimientos.
Es en estas situaciones es cuando los talleres se ven limitados en cuanto al es-
pacio, no son capaces de acoger a la cantidad de gente que debe trabajar, ya
sea por la cantidad de maquinas que llenan el espacio o por las dimensiones
generales.

28. - 34 -
Membranas Tensadas
Talleres de Ritoque, vista frontal
desde el camino que viene por la
carretera.
b. Taller de obra
En este taller se desarrollan proyectos arquitectónicos de dimensiones mayores
por lo que el espacio en general no se ve acotado de ninguna manera.
c. Espacios exteriores
Hablaremos de estos espacios como los que no se encuentran totalmente ce-
rrados en una edificación, de esta manera pueden ser espacios delimitados pero
no del todo construidos. Además de lugares que constituyen el entorno de las
edificaciones mencionadas.
(1) Patio común posterior.
A este sector es posible llegar desde todos los talleres y desde los accesos
generales del lugar. Queda resguardado por las construcciones que lo rodean,
pero se encuentra afectado por el viento y efectos climáticos, cabe mencionar
que no se encuentra techado y que a mediados de año fue en cementado.
Este lugar en general es usado para descansar o para el desarrollo de faenas
con elementos de grandes dimensión o que requieren de mucha gente.
2. Sector izquierdo trabajo con fierros y metales.
Este espacio se ubicado en una esquina, donde generalmente se apilan y ordenan
materiales que se mantienen guardados en el interior del taller. En este sector
solo puede estar la persona o las personas que están desarrollando la faena ya
que en general los materiales con que se trabaja son grandes.
3. Sector de proyección. (Espacio de planificación, almuerzo y descanso).
Este sector esta compuesto por módulos de trabajo independiente separados
por pequeños pasillos, por módulos me refiero a sectores individuales compues-
tos por una mesa que tiene una superficie de apoyo y cuatro asientos. En este
espacio se puede comer, proyectar, conversar, etc.
Se observa que inicialmente este lugar no estaba destinado a estas funciones ya
que resulta incompatible la alimentación en el mismo lugar donde se trabaja con
materiales como madera, pintura, etc. (materiales tóxicos).
Patio central de los
talleres.
M b T d
q
E
c

29. Capítulo 2
Fundamentos
- 35 -
Por la situación de emplazamiento de el taller de diseño y a través del estudio
aerodinámico desarrollado en esta tesis se pudo confirmar que este patio queda
libre de las corrientes de aire ya que estas son desviadas por la inclinación que
presenta el taller. Entonces este lugar se puede considerar como un espacio
medianamente resguardado.
(2) Sector lateral anexo al taller de diseño
Este espacio de dimensiones acotadas, esta delimitado por paredes medias ya
que están construidas en su totalidad pero la mitad de la pared tiene un espacio
sin protección, abierto. Esta vinculado a través de una puerta al taller de diseño.
Permite el trabajo con materiales que requieran ventilación, como por ejemplo
fibra de vidrio. Permite el trabajo de unas 6 personas con un mesón y materiales,
cuenta con iluminación y se pueden prolongar enchufes desde el otro taller.
Construcción anexa de taller de
prototipos, en este lugar se trabaja con
materiales que necesiten ventilación.

30. - 36 -
Membranas Tensadas
b) Escuela de Arquitectura y Diseño PUCV
2. Espacios exteriores
Este centro de estudios cuenta con variados espacios exteriores, patios comunes a
las salas, y pasillos comunicantes que son vinculo entre distintos lugares. El uso que
se le da a estos en días normales es diverso generalmente como patios de recreación
entre clases donde los estudiantes pueden descansar y compartir.
Una característica importante de estos patios es su enfrentamiento al mar ya que la
mayoría de los patios esta de frente a estos, lo que otorga un distingo al espacio y
determina el movimiento, el estar en estos espacios.
De esta manera asientos y pasillos están dispuestos para la contemplación pasajera
o detenida de el mar.
Se desarrolla un estudio en este lugar ya que es un lugar donde se desarrollan ac-
tividades del tipo académicas y de obra en las cuales participan estudiantes de las
carreras de Arquitectura y Diseño.
1. Aulas Académicas
La escuela cuenta con espacios para clases académicas que son dictadas por
profesores, cada sala tiene sus propias características que la distinguen, pero sin
importar cuales sean estas, debe permitir el desarrollo de situaciones determina-
das que son:
- clases cotidianas dictadas por un profesor o varios a alumnos que fluctúan entre
15 o 30 normalmente, (sin considerar los cursos de primer año que tienen salas
mas grandes ya que son alrededor de 80 personas).
- Trabajo practico del desarrollo de proyectos (maqueteo).
Estas salas son blancas con ventilación y de acuerdo la actividad que se realice
el mobiliario con el que se cuenta, las clases se realizan de manera común todos
somos partes de esta no hay un trabajo personal, bueno siempre hay un trabajo
personal, pero este es de manera colectiva de mutua colaboración en busca del
desarrollo de proyectos, ideas que permitan el entender y comprender el oficio que
se estudia y se aplica día a día en busca de la asimilación del conocimiento por
medio de la practica continua.
Entrada de la sala de tercer año de
Diseño Industrial, en este sector se
realizan correcciones y reuniones de
talle al aire libre como un pequeño
anfiteatro.

31. Capítulo 2
Fundamentos
- 37 -
La lectura que se tiene del espacio, y que es la propuesta general de estos, tiene
relación con el dejar al habitante apropiarse del espacio es decir, se proponen dis-
tintas lecturas de este pero finalmente es la persona la que determina la condición
de este. Se dejan en su gran mayoría sectores abiertos con distintos niveles que se
pueden pensar como una división de los lugares, pero la amplitud permite el uso del
suelo de distintas maneras. Suelo que se convierte en asiento, en mesa o en lo que
se requiera.
El uso de los patios para hacer clases es habitual, se puede encontrar cursos enteros
desarrollando clases, ya sea el profesor en exposición o los alumnos moqueteando
y exponiendo trabajos.
Podemos decir que los espacios que esta escuela propone se componen de dos
cosas fundamentales que construye el habitante y el espacio.
Primero los elementos dados en la construcción, bancas que enmarcan el entorno
bordeando las paredes y enfrentadas al mar. Desniveles que componen distintos
suelos, generando distintas posibilidades al usuario del lugar.
Por otra parte esta lo que construye el habitante, que aborda el espacio de acuerdo
al uso que da de este como por ejemplo; trabajar, estudiar, maquetear, comer, etc.
Son actividades que generan distintos usos pero que presentan factores comunes,
como la aproximación y detención del cuerpo en las superficies que acojan y reciban
de alguna manera, permitiendo el estar de manera prolongada.

32. - 38 -
Membranas Tensadas
Estudiantes en descanso.
Entonces donde podemos decir que nos encontramos con los grupos o personas
en detención es en el vínculo con una pared, con una esquina, algo que es próximo
al cuerpo.
Por otra parte podemos pensar en la levedad en cuanto a la forma, algo que del
avistamiento primero nos otorgue esta sensación de ligereza. Al observar membra-
nas textiles estas nos trasmiten la línea inicial que demarca la totalidad de su cuerpo,
es el perfil de la membrana lo que aparece.
El acontecer en patios de facultades universitarias permite comprender el movi-
miento estudiantil a dos tiempos;
a. modo de paso
Se recorre el espacio sin detención en un ir y venir que no permite una estadía, sino
que es el paso continuo que no da cabida a la detención. Es este paso el que delimita
los sectores dentro de un centro de estudios ya que demarca a través del transito,
generándose puntos, islas que quedan aparte. Estos son las esquinas, los sectores
que plenamente no permiten un avanzar libre.
b. permanencia
La permanencia que se observa es grupal o individual. Este detenerse del cuerpo
busca un objeto que se encuentre del mismo modo quieto para acoplarse a este,
los cuerpos se acoplan a distintas superficies que permitan el apoyo breve o más
prolongado. Permitiendo al cuerpo estar en reposo.
El permanecer como estar detenido por tiempo contable, tiempo que podemos
contar cuando se convierte en un obstáculo para la persona que esta en avancé
o movimiento. Así el que se encuentra en detención se retira y une a cuerpos que
están en el mismo estado.

33. Capítulo 2
Fundamentos
- 39 -
Alameda,
Croquis de composición, cuerpos en repo-
so esperando el comienzo de un espectá-
culo. Se usa el suelo natural (pasto) como
sector de observación del espectáculo.
Los cuerpos mantienen una distancia que
queda delimitada por el movimiento de
miembros libres, brazos y piernas.

34. - 40 -
Membranas Tensadas
Fig. c
Obra: Wall House
Ubicación: Santiago, Chile
Arquitectos: Marc Frohn, Mario Rojas , FAR
Casa compuesta por capas, Cada capa se diferencia
por propiedades climáticas, atmosféricas, estructurales
y funcionales propias, otorgando de este modo, una
jerarquía inteligente a este económico proyecto.
El tejido de la pantalla está hecho con una combinación
de cintas de aluminio por medio de la cual se consigue
reflectar entre el 50% y 75% de la luz del sol.
(a) Posibilidades formales
Las membranas permiten desarrollar soluciones creativas para resolver espa-
cios de cualidades no convencionales pudiendo adaptarse a las más comple-
jas formas. La identidad formal debe ser considerada esencial ya que entregan
un distingo al lugar.
(b) Cualidades lumínicas
La translucidez es una cualidad característica de los sistemas de membranas,
y proporciona grandes ventajas estéticas y económicas. El aprovechamiento
de la luz natural para la ambientación interior permite reemplazar la iluminación
artificial durante el día, economizando recursos energéticos. La envolvente se
utiliza como filtro, y no como barrera pudiendo regular su “permeabilidad” a los
agentes externos.
Para la conformación de una membrana se deben considerar múltiples aspectos,
en primer lugar todos los relacionados con la ubicación de esta y el entorno al que
será enfrentada, además de consideraciones climáticas, aerodinámicas, etc. Por
otra parte los elementos que pasan a conformar la membrana, dividida esencial-
mente en dos; la parte estructural y la membrana (parte textil). A continuación se
explicara como se conforma una membrana, presentando todos los elementos que
la constituyen.
(1) Características y cualidades esenciales de una membrana
Cada membrana tiene sus propias cualidades de acuerdo a distintos aspectos,
ya sea por el clima o por el uso, sin embargo hay características comunes que
permiten ir comprendiendo que significa una membrana textil.
1.CUALIDADES DE UNA MEMBRANA
Fig.a
Concepto de verano
Fig.b
Concepto de invierno
c.Fundamento técnico

35. Capítulo 2
Fundamento
- 41 -
(c) Captación de energía
Algunas membranas permiten el paso de la radiación solar que atraviesa su
superficie, penetrando al interior, donde el calor es absorbido y almacenado
por los elementos del interior, contribuyendo al calefaccionamiento del am-
biente. Generalmente la transmisión de luz varía entre un 5% y un 20% de acuer-
do al tipo de material; pero además existen materiales como es el caso del ETFE
o los Mesh que son totalmente transparentes.
(d) Conformación
Para aprovechar las ventajas que ofrece cada uno de los materiales disponi-
bles, el cerramiento puede consistir en una combinación de distintas capas,
cada una de las cuales cumple un rol específico, pero a la vez se diseña y
prevee su interacción. En otras palabras, las condiciones de confort interior se
logran gracias a una estratégica disposición de los materiales.
(e) Sistemas dinámicos
En consideración con el entorno para el cual está pensada la membrana y al
uso que se le dará se puede considerar el uso de sistemas dinámicos, en los
que la membrana puede modificar su estado o forma de acuerdo a lo que se
requiera. De esta manera mediante sistemas mecánicos puede lograrse una
gran flexibilidad funcional.
Fig. a y b
Obra: Alden Biesen
Ubicación: Belgica
Modifica su forma por medio de mecanismos.
Fig. c
Membrana que otorga una identidad al lugar de empla-
zamiento.

36. - 42 -
Membranas Tensadas
2. CONFORMACIÓN DE UNA MEMBRANA
Un material flexible (no rígido) con una forma determinada, fijado por sus extre-
mos, puede sostenerse por sí mismo y cubrir un gran espacio.
Los cables son estructuras sin rigidez a la flexión debido a la pequeña sección
transversal en relación a su longitud, por lo que la carga se transforma en tracción
y hace que el cable cambie su forma según la carga que se le aplique.
(1) Definición de membrana textil
Las membranas tensadas se encuentran clasificadas dentro de lo que actualmen-
te es llamado arquitectura textil. A esto corresponden todas las construcciones y
estructuras que son desarrolladas en base a textiles y estructura ligera, se trata
de abarcar grandes luces con la menor estructura posible y con los materiales
más ligeros, otorgando la posibilidad de hacer versátiles las construcciones en
cuanto a la forma y al uso. De esta manera cada membrana consigue un distingo
único en su mayoría, ya que se determina de modo singular de acuerdo a condi-
ciones únicas otorgadas por casos específicos.
(2) Partes de una membrana
Una membrana se compone por distintas partes en las que cada una toma un rol
específico y complementario al mismo tiempo estas son; elementos traccionados
(cables), elementos sometidos a compresión y las piezas de sujeción las cuales
sirven de vínculo entre las otras partes.
b.El cable adopta la forma de las cargas, aplicada una
fuerza horizontal en cualquier punto de dicho cable, la
forma se modifica rn función del valor de dicha carga.
A medida que aumenta el número de cargas el polígono
funicular toma un número creciente de lados más
pequeños y se aproxima a una curva.
Cuando la cantidad de fuerzas tienden a infinito, la
poligonal tiende a una curva funicular.
a.Membrana de doble curvatura
1. Cables elementos de tracción
2. Pilares, elementos estructurales de compresión.
3. Membrana textil.

37. Capítulo 2
Fundamento
- 43 -
a. Efecto del viento en un
cable tensado por dos puntos
con crgas irregulares.
Las acciones sobre una cubierta se pueden transmitir a cables, que se alargarán
traccionándose de forma de encontrar la forma correspondiente al equilibrio.
i) Relación trazado esfuerzo
El cable adopta la forma de las cargas: Aplicada una fuerza horizontal en cual-
quier punto de dicho cable, la forma del mismo se modifica en función del valor
de dicha carga.
ii) Trazado del cable
Si la carga se desplaza del punto medio, cambia la forma del cable y éste se aco-
moda para transferir la carga por medio de los tramos rectos.
Cuando aplicamos dos o más fuerzas sobre el cable, éste adopta la forma de
una funicular. Cada situación de carga se corresponderá con una forma. Esa
forma coincide con el lugar geométrico de las resultantes de las acciones y re-
acciones sobre el cable. En el caso de que las cargas aplicadas se distribuyan
a lo largo del cable (igual cantidad de carga por largo de cable), la forma que
adoptará el cable es el de una curva catenaria.
(a) CABLES
Un material flexible (no rígido) con una forma determinada, fijado por sus extremos,
puede sostenerse por sí mismo y cubrir un gran espacio.
Los cables son estructuras sin rigidez a la flexión debido a la pequeña sección
transversal en relación a su longitud, por lo que la carga se transforma en tracción
y hace que el cable cambie su forma según la carga que se le aplique.
Características
Resisten únicamente esfuerzos de tracción pura.
•
t-BGPSNBSFTQPOEFBMBTDBSHBT
t$VBMRVJFSDBNCJPFOMBTDPOEJDJPOFTEFDBSHBBGFDUBMBGPSNB
t$BSFDFOEFSJHJEF[USBOTWFSTBM
t-BTDBSHBTQVFEFOTFSNVZHSBOEFTFOSFMBDJØOBMQFTPQSPQJP
t/PDPOTUJUVZFVOBFTUSVDUVSBBVUPQPSUBOUF
El cable estará trabajando en tracción pura, uniforme para toda la sección del cable,
con un aprovechamiento total y absoluto de la capacidad de éste, dando estructuras
ligeras aptas para cubrir grandes luces. Especialmente ligeros serán las unidades
funcionales esenciales -el cable- si se usa acero de alta resistencia. Estos sistemas
son los más económicos atendiendo a la relación peso-luz.
Un cable no constituye una estructura autoportante, el diseño exigirá estructuras
auxiliares que sostengan los cables a alturas importantes, ello conlleva una com-
binación de sistemas estructurales diferentes, y el estudio de la eficiencia en cada
caso concreto, deberá incluirlo.

38. - 44 -
Membranas Tensadas
de a las cargas aplicadas, puede originar una modificación importante de la es-
tructura. Se puede visualizar esta situación con lo que le sucede a una vela de
barco, o el sobretecho de una carpa de tela, con la acción del viento.
Se pretende diseñar estructuras estables, y una de las condiciones del equilibrio
estable es, precisamente, la estabilidad de la forma. Por tanto es necesario re-
solver esta situación, de manera de obtener estructuras en las que la forma varía
entorno acotado al modificarse las cargas aplicadas sobre ella.
Posibilidades para la estabilización de las construcciones con cables.
- Mediante un gran peso propio en relación a las posibles cargas asimétricas.
- Mediante elementos rigidizadores.
- Mediante pretensado.
i) Mediante un gran peso propio
Se trata de agregar un gran peso propio en relación a las posibles cargas
asimétricas: sobrecargas o variaciones climáticas. Es el caso de los grandes
puentes colgantes, en los cuales la propia carretera tiene un gran peso pro-
pio en relación al viento y al peso del tránsito.
En general es suficiente cuando el peso es 2 a 3 veces más grande que las
posibles cargas asimétricas. Este es sin embargo un valor muy aproximado,
determinado mediante la práctica; en casos especiales pueden también ser
necesarios valores considerablemente mayores. Las cargas climáticas pue-
den ser superiores: no son asimétricas, son rápidamente
(iii) Estado tensional
Las estructuras se deforman cuando se las somete a la acción de cargas,
aunque esas deformaciones no puedan apreciarse a simple vista las tensio-
nes correspondientes pueden tener valores importantes.
La tracción es el estado de tensión en el cual las partículas del material tienden
a separarse en el sentido longitudinal y a juntarse en el sentido transversal.
Las secciones transversales de la barra que eran planas y perpendiculares a
su eje antes de la deformación permanecen planas y normales, después de
ocurrir la deformación: Hipótesis de Bernoulli, la distribución de las tensiones
en la sección de la pieza es uniforme, excepto en la zona de aplicación de la
fuerza.
b) Estabilización de la forma
La correspondencia entre la línea de presiones y la forma del cable, da a estos
sistemas, una gran sensibilidad ante los cambios en los estados de carga. Una
posible variación de estas sobrecargas, en la medida en que la forma respon
Obra: Domo Milenio
Ubicación: Greenwich, Inglaterra
Arquitecto: Richard Rogers Patership
Estructura conformada por una red de cables sujetas
por mástiles. mástiles. Los cables de tensiones son
directos, y la tela es básicamente plana. Ellos llevan
las cargas por la desviación acompañada por un
aumento de tensión.

39. Capítulo 2
Fundamento
- 45 -
Se agrega al cable portante un cable estabilizador. El cable portante y el cable esta-
bilizador se cargan recíprocamente mediante el pretensado del sistema. En el punto
de cruce ambos cables se cargan recíprocamente.
La combinación de cable portante – cable estabilizador, se puede cerrar en una malla
que conduce a las“telas”estructurales.
El pretensado con cables, resulta un sistema eficiente y coherente para lograr la ne-
cesaria estabilización de la forma, y genera desde el punto de vista del diseño, fuertes
necesidades y oportunidades formales. En definitiva, la combinación de cable portan-
te-cable estabilizador, es una pareja de alta eficiencia para cubrir grandes luces.
variables, alternativamente hacia arriba y hacia abajo (viento). Esta solución de
agregar peso inerte implica una contradicción importante ya que estamos agre-
gando peso material a una estructura que se caracteriza precisamente por su
liviandad.
ii) Mediante elementos rigidizadores
Se trata de colocar un elemento rígido en la zona de aplicación de las car-
gas. Es el caso de los grandes puentes colgantes en los que la carretera
se apoya en una gran viga reticulada impidiendo la deformación excesiva
provocada por la variación de las cargas.
iii) Mediante pretensado
Se trata de introducir en la estructura tensiones previas a la aplicación de
las cargas utilizando, diversos recursos:
tBHSFHBOEPVOBGVFS[BQSFWJBBMDBCMF
tBHSFHBOEPPUSBFTUSVDUVSBEFDBCMFTRVFQSPEV[DBFTBGVFS[B
- cables unidos en un plano.
- cables unidos en el espacio.
- cables portantes y tensados.
- redes de cables.
PEV[DBFTBGVFS[B
Fig. a
Una gaviota se posa en la cuerda de colgar ropa.
Deformación muy grande. Peso propio muy pequeño en rela-
ción a la carga adicionada.
Fig. b
Una gaviota se posa en la cuerda del ancla de un barco petro-
lero. Deformación muy pequeña. Peso propio muy grande en
relación a la carga adicionada.

40. - 46 -
Membranas Tensadas
c. Piezas de vinculo entre cables de acero y
fundaciones. Tensores fijos a piezas de fierro.
A través de estos tensores se puede regular la
tensión del cable.
En una membrana tensada se deben resolver ciertos puntos críticos generados
por el modo de conexión entre los distintos elementos base, teniendo en con-
sideración las distintas materialidades que tienen, estos son; la superficie de
cubierta (textil) estructura (generalmente de fierro) elementos de tracción, cables
o cuerdas de acero.
Estos llamados vínculos son piezas que se encargan de unir los elementos ac-
tuando de conector además deben transmitir los esfuerzos. Deben tener tal re-
sistencia que puedan soportar las cargas. Son construidos en acero de alta re-
sistencia.
(iv) Elementos de tensión para las cuerdas
Las cuerdas se tensan mediante tensores intercalados entre los puntos de
amarre y los extremos de las cuerdas, a base de acoplamientos fundidos. El
tensor más simple consiste en una tuerca larga que actué simultáneamente
sobre dos tornillos de roscado inverso.
(v) Fijación de los extremos de las cuerdas
Los esfuerzos que las cuerdas ejercen sobre los puntos de reacción, deben
ser transmitidos a los extremos de las cuerdas. Por esta razón, los extremos
de la cuerda deben ofrecer un ensanchamiento de su sección (cabeza de
la cuerda), que lleve un tornillo o una oreja por la que pueda pasar u perno.
Los acoplamientos fundidos son especiales para cuerdas que deben soportar
grandes esfuerzos. La cuerda de acero, por su extremo, se deshace en sus
alambres, los cuales se cortan para que queden de igual longitud y se unen
sus extremos con un alambre. Para su fundición se quita el alambre y se abre,
a manera de escoba, después de pasar el mango cónico de acero de la pieza
de unión. En el mango después se vierte la masa fundida de acero que lo
rellena.
(b) PIEZAS DE VINCULO
a y b. Piezas de fierro que actúan como vinculo
entre la tela de la membrana y las piezas de fija-
ción superior. Estas piezas también consideran
la oscilación vertical de la membrana.

41. Capítulo 2
Fundamento
- 47 -
Obra: Parque urbano del sur
Ubicación: España
Membrana construida con tela Ferrari reforzada
con PVC.
La tela Poliéster reforzada con PVC son las más rentables y las más usadas en
membranas tensadas. Estos tejidos, que suelen ser recubiertos con laca PVDF en
ambas superficies para mejorar la vida de la membrana y también para la eficacia
de la limpieza de ambas superficies, tienen una vida útil superior a 20 años vida
de la membrana y también para la eficacia de la limpieza de ambas superficies,
tienen una vida útil superior a 20 años.
(2) PTFE
Tejido de fibra de vidrio recubierto con politetrafluoroetileno (PTFE) es la más dura-
dera de las telas para arquitectura textil que hay disponible en la actualidad. PTFE
es esencialmente inerte a los contaminantes ambientales, la luz ultravioleta, tiene
fuego propiedades de resistencia al fuego y una vida útil superior a de 30 años.
(3) ETFE
Etileno tetrafluoroetileno (ETFE), es extremadamente ligero, película transparente
con transmisión de luz similar a la del vidrio, mientras que sólo pesa el 1% del
peso de este. ETFE ha sido utilizado en muchos centros y estadios de deportes
de alto perfil. ETFE tiene excelentes propiedades de desgaste y una vida útil su-
perior a 20 años.
(1) PVC
Las lonas de PVC se presentan generalmente con laminados en sus super-
ficies y una tela de refuerzo en el dorso o en el medio. Otros termoplásticos
generalmente se presentan solamente laminados, sin el tejido que caracteriza
el refuerzo.
Dentro de las telas de PVC existen telas de refuerzo que son generalmente
hilos de poliéster (más común), poliamida o otros materiales, que entrelazados
(urdidura y trama) forman tejidos de alta resistencia a la ruptura. Sus función es,
conferir resistencias mecánicas y físicas contra agentes naturales (viento por
ejemplo), permitir la tensión, garantizar la durabilidad de la lona, entre otras.
(c) TELA

42. - 48 -
Membranas Tensadas
3. CONSTRUCCIÓN DE LA MEMBRANA
a.Proceso de modelado de membrana.
Existen distintos tipos de confección de membrana dependiendo del tipo de tela
a utilizar. Generalmente el tipo de tela depende del uso de la membrana si esta es
de uso permanente o no. Ya que si fuera permanente tendría que tener una mayo
resistencia a los factores climáticos tales como lluvia o sol. De esta manera para uso
permanente se prefieren las telas plásticas y para otro tipo de membranas pueden
ser lonas.
d) Confección de membranas
a) Modelado digital de membrana
Para la proyección de las membranas se pueden utilizar programas CAD donde es
posible dibujar todo el modelo, y posteriormente obtener los moldes necesarios para la
confección de la membrana. Programas como Surface o Mpanel, en este caso se tra-
bajo con el segundo que es una versión compatible con Auto Cad, por lo que permite
trabajar con los archivos de este.
Mpanel, barra de herramientas que se agrega al programa autocad haciendo posible
trabajar dentro de este programa. De esta manera se puede dibujar todo el proyecto,
estructura, piezas, líneas iniciales de la tela etc., para después dibujar la tela a través de
herramientas del programa que generan la forma y dan la elasticidad a la membrana.
Una vez modelado te permite calcular los paños en que será dividida la tela.

43. Capítulo 2
Fundamento
- 49 -
Maquina selladora con prensa hidráulica.
Sellado de membrana para balcón de Escuela
de Arquitectura y Diseñó PUCV.
Los plásticos con polaridad limitada, como las poliolefinas, PS y PTFE no son
soldables mediante HF, siendo su mayor uso en la soldadura de PVC plastifica-
do, combinado también con cartón, tablero o textiles. CA, PA, TPU y muchos
elastómeros termoplásticos pueden también soldarse mediante radiofrecuen-
cia.
Descripción de la maquina
La maquina tiene una superficie de aproximadamente 1,20 metro donde se
puede apoyar lo que se solda, pero el espacio de soldado corresponde a unos
70 cm. La prensa que fija la tela baja por medio de un sistema hidráulico, cuan-
do esta ha bajado todavía no esta calentando por lo que se puede volver a subir
la prensa y acomodar la tela sin problema. Una vez que esta abajo la prensa se
traspasa el calor fundiendo las dos capas de tela, en aprox. un minuto o dos, se
levanta la prensa y los dos paños ya están unidos y frios, el sector esta listo.
(1) Tipos de confección
Membranas cosidas, membranas confeccionadas en lona o telas de pvc que de-
ben ser reforzadas con poliéster en los puntos de costura. También se trabaja en
ocasiones con los paños divididos y unidos por medio de hojetillos que lleva la tela
por todo el borde por los cuales pasara algún tipo de cuerda para unir los paños.
(a) Membranas selladas
Sellado Electrónico de Alta frecuencia
La pérdida dieléctrica en un campo de alta frecuencia (radiofrecuencia o HF)
entre electrodos lineales fríos o de temperatura constante puede regularse de
modo que se eleve la temperatura entre dos películas o láminas en contacto
con los electrodos para efectuar una soldadura dieléctrica, mientras el restante
material permanece frío.
a. Cortes de tela antes de ser sellados.
b. Membrana después de ser sellada.

44. - 50 -
Membranas Tensadas
Proyección de membrana para patio de taller de Prototipos en Ciudad Abierta
para generar una continuidad de los trabajos realizados en los distintos talleres,
además de un vínculo entre ellos. El espacio a usar corresponde al patio común
de los talleres.
PRESENTACIÓN DE PROYECTOS
b) Clima del lugar
Templado Cálido Occidental. Dicho clima está determinado por corrientes
marinas frías que barren las costas y los vientos del mar que moderan las
temperaturas. Como consecuencia, poseen poca diferencia de temperatura
durante el año y en general son zonas de moderadas lluvias de invierno y
sequía en verano.
El litoral costero alcanza una temperatura media en verano de 20ºC y en
invierno 15ºC. La humedad media relativa del aire a mediodía en verano es de
65%. La precipitación anual tiene una media de 462 mm de lluvia, concen-
trada en los meses de mayo a octubre; los meses de noviembre a abril son
considerados secos.
Vientos: El régimen de los vientos en la costa es; en invierno, durante los tem-
porales de baja presión, el viento viene desde el NW, y desde octubre a abril,
predominan los vientos SW. Hay días, muy escasos y generalmente en el mes
de noviembre y diciembre, en que no hay viento ni olas.
1. MEMBRANA DE TRABAJO CIUDAD ABIERTA

45. Capítulo 2
Fundamento
- 51 -
b. Plano Espacial
La carpa estaría situada en Ritoque, en los terrenos de la Corporación Amereida.
Específicamente en el patio de los talleres en Ciudad Abierta. El terreno esta en el
centro de tres talleres de trabajo de alumnos y profesores. El taller de obra, el taller
del escultor y el taller de arquitectura. Las dimensiones del terreno donde se situara
la carpa son 18x8.5 metros (153 mt2).
El terreno donde se ubicara la carpa tiene varios accesos, la mayoría provenientes de
los talleres aledaños, ya que este terreno corresponde al patio común de este, donde
se desarrollan faenas de distinto tipo. Los accesos principales al patio son dos; acce-
so peatonal por el cual se debe pasar primero por el taller de prototipos y el acceso
vehicular que rodea el terreno.
Taller del escultor
Taller de obra
Taller de arquitectura
PROYECTO CARPA TENSADA
Acceso Cuidad Abierta

46. - 52 -
Membranas Tensadas
Lugar de ubicación de
membrana.
2. TOLDO PARA TERRAZA ALVEOLO EN ESCUELA DE
ARQUITECTURA Y DISEÑO PUCV
Proyecto desarrollado dentro de la escuela, para el balcón existente en la sala Ágora
donde desarrollan sus clases los alumnos de 3er año de Diseño Industrial. Se pre-
tende generar un espacio de trabajo en todas las estaciones del año poniendo una
cubierta al balcón.
a. Ubicación Geográfica
Situado en la quinta región, en Viña del Mar, Chile. Con una ubicación Oeste,
enfrentado al mar pero resguardado por las construcciones del entorno.
b. Distribución de espacios
Balcón situado en el exterior de la Sala ágora, el acceso a este sitio es restringido
ya que la única entrada es atravesando la sala, por lo que el uso de este balcón
esta restringido a los alumnos que desarrollan sus clases en esta misma sala.
SALA MÚSICA SALA EXPOSICIÓN
SALA
HALL
SALA
PROFESORES
SECRETARIA
DIRECCIÓN
SECRETARIA
DOCENCIA
PORTERÍA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 2 3 4 5
ACCESO
1
2
3
4
1
2
SALA
ALBERTO
CRUZ
PATIO
ARAUCARIA
TERRAZA
ALVEOLO
SALA
AGORA
CAFETERIA
Imagen de planta de la Escuela de Arquitectura
y Diseno PUCV.

47. Capítulo 2
Fundamento
- 53 -
Plano general de sede PUCV Curauma.
3. MEMBRANAS PARA SEDE CURAUMA PUCV
b. Distribución de espacios
El lugar destinado al desarrollo de las membranas tensadas se encuentra situado
entre los edificios educativos, con accesos desde ambos lados. Tales accesos son
de cemento, son caminos que atraviesan desde los edificios para llegar a los del otro
lado.
En la parte inferior del espacio de membranas existen áreas verdes. El sector de
uso es completamente central será el sector de convergencia estudiantil desde los
edificios en momentos de descanso y reunión.
Dentro del campo han de existir dos sectores fundamentales; el espacio para el de-
sarrollo de la actividad académica y espacios para el esparcimiento, actividades de
tipo recreativas, culturales y de encuentro masivo. Es en estos espacios en los cuales
se quiere desarrollar una propuesta.
Proyecto desarrollado en la zona de Curauma donde se encuentra la nueva sede de
la Universidad Católica de Valparaíso, este proyecto se plantea como un conjunto de
cubiertas tensadas ya que lo que se pide es desarrollar un espacio de descanso y
recreación para estudiantes correspondientes a diversas carreras.
a. Clima del lugar
El clima mediterráneo interior es más seco, con precipitaciones de unos 250 mm
anuales. Y la complejidad del relieve modifica las características climáticas introdu-
ciendo múltiples variantes locales. Una de ellas es el clima semiárido, al norte del
Aconcagua. Este es una prolongación hacia el sur del clima del Norte Chico.
c. Objetivos
Objetivo general
El concepto general es conformar un espacio de descanso, un espacio habitable y
grato a partir de la estructura ligera compuesta por una membrana textil pretensada.
Objetivos específicos.
- Generación de una sombra, una región de oscuridad, donde la luz se obstaculiza
permitiendo el habitar grato del espacio.
- Control de la luz y la temperatura ambiente, luz templada.
- Conformación de espacios de descanso, relajo, distensión, dados por la limitación
del espacio físico que crean las membranas.
- Conformación de un lugar de encuentro o reunión de personas.
7.20
7.20
16.
25
12.
24
5.
9.00
5.00
6.00
5.00
6.00
2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50
5.21
VALLAS PEATONALES
VALLAS PEATONALES VALLAS PEATONALES
VALLAS PEATONALES
VALLAS PEATONALES
INTERMITENTE
VALLAS
PEATONALES
RAMPA
CAMARA
DE
REGISTR
O
CON
REJILLA
ENTRADA
DREN
DREN
DREN
14%
NPT
acce
so edific
io +347
HORMIGON AFINADO
HORM
IGON
AFINA
DO
HORMIGON AFINADO
SUELO
MAICI
LLO
(FUTU
RA AREA
VERD
E)
(FUTU
RA AREA
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HO
RM
IGO
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CANAL AGUAS LLUVIAS
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HORM
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HORMIGON
AFINADO
HORM
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AFINA
DO
HORMIGON VEHICULAR
HORMIGON
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HORM
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AFINA
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(FUTU
RA AREA
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E)
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(FUTU
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VERD
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gases
clinicos
futuro
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raz
as
futuro traza
do terra
zas futuro trazado
terrazas
futuro trazado
terrazas
futuro trazado
terrazas
futuro trazado
terrazas
futuro trazado terrazas
R1
AULARIO - SERVICIOS
(solo referencial)
HORM
IGON
AFINA
DO
CIRCUL
ACION PEA
TON
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SUELO
MAICI
LLO
HORM
IGON
AFINA
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HORMIGO
N AFINADO
HORM
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HORMIGON AFINADO
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(FUTURA AREA VERDE)
(FUTURA AREA VERDE)
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A VER
DE)
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MA
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(FUTURA AREA VERDE)
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AREA
VERDE
)
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A
VERD
E)
PERIODISMO
(solo referencial)
SUELO
MAICI
LLO
(FUTURA AREA VERDE)
HORMIGON AFINADO PEATONAL
SUELO MAICILLO
SUELO MAICILLO
CIRCULACION VEHICULAR
HORMIGON
HOR
MIGO
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HORMIGON AFINADO
HOR
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(FUTU
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VERDE
)
CANAL
AGUAS
LLUVIAS
CANAL
AGUAS
LLUVIAS
-2.55
MA3
-3.60
-1.11
-1.70
-0.05
-2.34
TAPA
PREFAB
RICADA
MA2
CAP
TAC
ION
AGU
AS
LLU
VIAS
-0.52
HO
RM
IG
ON
AF
INA
DO
CANAL
AGUAS
LLUVIAS
CANAL
AGUAS
LLUVIAS
CANAL
AGUAS
LLUVIAS
SUELO
MAICIL
LO
SUELO
MAICIL
LO
SUELO
MAICIL
LO
90.87°
Sector de emplazamiento de las membranas

48. Capítulo 4
Metodología
METODOLOGÍA
Capítulo 3
METODOLOGÍA
MEMBRANAS
CURAUMA
MEMBRANA
e[ad]
MEMBRANA
RITOQUE
PROYECCIÓN MEMBRANA
MAQUETAS
PARTIDA GENERAL
PARTIDA GENERAL
MAQUETAS
ESTUDIO AERODINÁMICO
AERODINÁMICA
PRUEBAS DE VIENTO
MODELOS

49. - 56 -
Membranas Tensadas
¿Para que se quiere?
Para poder generar distintos tipos de espacios, para el trabajo en diversos pro-
yectos tanto como grupales e individuales, conformando módulos independien-
tes para las distintas faenas que se pudieran realizar en un mismo momento,
siendo este espacio capaz de abarcar trabajos en distintas materialidades.
(a) Requerimientos
Tamaño y dimensiones de membrana.
Forma de la membrana tensada.
Definir el tipo de membrana en cuanto a la estructura.
Uso de recursos naturales.
Dar acogida a faenas con distintas materialidades.
i) Tamaño y dimensiones de membrana
El tamaño de la membrana se ve acotado de cierta manera por las di-
mensiones iniciales que presenta el terreno donde se ubicara, son aproxi-
madamente 152 mt2. Otros límites espaciales son presentados por las
edificaciones existentes, la más alta tiene 7 metros de altura, ya que se
pide un vínculo entre los edificios y la membrana por lo que se propone
darle continuidad en cuanto a los tamaños. Además se debe considerar
los materiales con que se trabajara en el interior del taller porque será por
este que entren los elementos traídos por autos y camiones.
Requerimientos
¿Que es lo que se quiere?
Una membrana que genere un espacio de trabajo para suplir la carencia de es-
pacio que presentan los talleres de trabajo de Ritoque, creando un taller amplio
donde se pueda trabajar en procesos como el armado de proyectos. Generar
mediante membranas tensadas un volumen habitable que responda a un espa-
cio de trabajo de obra.
a) PARTIDA GENERAL
1.TALLER DE TRABAJO CIUDAD ABIERTA
HIPÓTESIS
Las membranas constituyen una construcción alternativa, innovadora que su-
pone un desafío constructivo, que puede responder a múltiples necesidades
de habitabilidad, otorgando una mayor flexibilidad e identidad al espacio ha-
bitable.

50. Capítulo 4
Metodología
- 57 -
(b) Función de la membrana
La membrana tensada se piensa principalmente para generar un espacio
de trabajo techado que extendiera a un que se encuentran en este sector
de la ciudad abierta. Situado en el patio, el toldo se pensó para ser co-
nector de los demás talleres, generar un nuevo taller que respondiera a las
necesidades climáticas a las que responden los demás talleres cubiertos.
Inicialmente el taller considera usos múltiples, pudiendo a futuro especificar
las faenas de trabajo realizadas en él.
Se consideran propuestas de distribución de los espacios dentro de la
carpa y además propuestas en cuanto a la conexión de los talleres con-
juntos.
La función de la membrana será darle cabida a faenas que no se pueden desa-
rrollar al interior de los otros talleres que se encuentran en este sector, o que por
temas de espacio no se pueden desarrollar dentro de este. Con esto se hace
referencia a faenas múltiples que tienen mucha concurrencia de alumnos, como
por ejemplo el día de San Francisco. Sin querer limitar las posibilidades de es-
pacio que este taller generaría se considera en primera instancia como un taller
de armado, pero teniendo en cuenta que a futuro se podría reconsiderar el uso
específico en ciertas faenas.
ii) Forma de la membrana tensada
La forma de la membrana no responderá a ninguno de los elementos ya
existentes en el patio de talleres, no tendrá relación con las edificaciones
que hay. La forma seria el resultado de el estudio del lugar y el espacio,
además del uso que se le dara al espacio a construir.
iii) Definir el tipo de membrana en cuanto a la estructura
Teniendo en cuenta que existen distintos tipos de sistemas tensados de
acuerdo al tipo de estructura y a la construcción formal que se hace, por
ejemplo membranas con arcos, membranas neumáticas, etc. Definir el
tipo de membrana adecuada para lo que se quiere construir.
iv) Uso de recursos naturales
Esto se refiere a plantear la membrana con el mayor aprovechamiento
de los recursos naturales externos. Considerar la mayor conservación
de la energía pensando en la forma y materialidad de la membrana de
acuerdo a la relación con el entorno; aprovechar la luz diurna conside-
rando el recorrido interior que desarrolla en la membrana.
v) Dar acogida a las faenas con distintas materialidades
Considerar las distintas materialidades con las que se trabajara al inte-
rior de la membrana, ya sea planteando distintos espacios en el interior
como subdivisiones o haciendo sub-membranas, o sea varias unidades
de membrana vinculadas.

51. - 58 -
Membranas Tensadas
En consideración de este ejemplo podemos ver que hay faenas que se pueden
realizar dentro del taller de prototipos tales como el corte y la perforación pero
nos encontramos con otras que por espacio resultan difíciles de hacer como
el armado o la pintura que necesita un lugar amplio y aireado. Si pensamos
faenas con materiales como fibra de vidrio se presenta la necesidad de un
lugar aireado pero a la vez cerrado para no interferir con las faenas de otros
por lo tóxico del material.
En otras situaciones como farándula el taller de prototipos se ve superado por
la cantidad de gente en relación al espacio teniendo las personas que acudir a
áreas exteriores para trabajar. De esta manera se plantea la posibilidad de ge-
nerar en este nuevo taller mejores condiciones de trabajo que vengan a suplir
las carencias de los talleres existentes.
Así nos encontramos frente a distintas oportunidades de mejora:
1. – Mayor espacio de trabajo
2. – Superficies de apoyo que permitan condiciones de armado de grandes
dimensiones
3. – Independencia en distintas áreas o sectores de trabajo.
4. – Áreas que otorguen posibilidades de ser cerradas.
5. – Áreas que permitan el ingreso de objetos de mayor
magnitud (planchas de madera, metales, etc.).
6. - Un transito fluido entre áreas de trabajo.
7. – Definición de materialidad por sectores independientes.
dentro de un área común.
8. – Comunicación y encuentro directo entre los tres talleres
existentes.
i) Distribución del espacio interior de la membrana en cuanto al uso.
En un breve análisis al taller de prototipos se da cuenta de las carencias que
este presenta en cuanto al pensamiento de desarrollar una obra (objeto,
proyecto, etc.) en su totalidad. De esta manera se definieron las faenas que
se desarrollan de acuerdo al material con que se trabaja.
Por ejemplo en el caso de un proyecto en madera nos encontramos con los
siguientes pasos:
1. Ingreso de planchas de madera al taller.
2. Marcado de planchas.
3. Corte de planchas.
4. Perforación de puntos para vínculos.
5. Pintura o barniz.
6. Armado de piezas.

52. Capítulo 4
Metodología
- 59 -
(iii) Extensión del trabajo en serie:
Siguiendo la línea de trabajo del taller de armado (sector metales y maderas) se
busca la extensión del mismo hacia el patio exterior y así agilizar el proceso de
trabajo de talleres. Esta propuesta sugiere la definición absoluta de los sectores
del taller de armado (membrana), definir un área para maderas, un área para latas,
y ciertos sectores que a través de policarbonato se puedan cerrar del todo y abrir
desde el otro lado para generar espacios para materiales tóxicos como policar-
bonato. De esta manera se propone la fijación de herramientas permanentes en
el día, pero que se guarden en la noche, tales como tornillos, dobladora de latas,
etc.
(c) Propuestas de Distribución.
En base al estudio hecho acerca del trabajo realizado en el taller de prototipos de
Ritoque se desarrollan tres propuestas de posibles distribuciones para la mem-
brana.
(i) Espacios indefinidos:
Poner superficies de trabajos múltiples y utilizables por los 3 talleres a la vez. Se
plantea poner distintas áreas de trabajo que posibiliten distintas faenas al mis-
mo tiempo, tales como mesones de considerables dimensiones que permitan el
trabajo simultaneo y se tenga acceso desde todos los puntos. Así se otorga la
posibilidad de hacer las faenas que se puede dentro de los otros talleres, pero
una vez utilizadas las maquinas salir e ingresar a este taller y continuar con faenas
del tipo armado.
Se propone la construcción de mesas en obra.
(ii) Conformación de un taller paralelo:
Conformar mesones que permitan trasladar y empotrar las maquinas que se en-
cuentran en los talleres para crear un nuevo taller autónomo. Lo que se quiere
lograr con esto es el trabajo simultaneo de dos proyectos de distinto tipo, como
por ejemplo el trabajo de un taller en lata y el trabajo de otro taller en madera, pu-
diendo uno de los dos irse completamente al taller exterior sin la dependencia de
las maquinas que se encuentran en el taller de prototipos, y liberando el espacio
para que el otro taller trabaje más holgadamente.

53. - 60 -
Membranas Tensadas
Como primera aproximación de la forma se tiene un suelo de 153 m2. La altura de
la membrana será acotada a las alturas generales de las edificaciones existentes,
el más alto de 7 metros de altura, por lo que se piensa para la membrana una al-
tura de 6 m. La altura del cielo general se estima en base a las dimensiones de los
materiales con que se trabajara en el interior de la membrana (taller de armado),
como listones de 3 metros de altura.
La caída de agua se dejara hacia el lado izquierdo, mirando frontalmente los talle-
res, ya que al lado derecho se encuentra el taller del escultor.
b) MAQUETAS
(a) GEOMETRÍA BASE DE LA FORMA
La forma de la carpa tiene condiciones básicas que se deben respetar, tales
como la caída del agua, resistencia al viento, altura del cielo de acuerdo a la altura
de las personas, las dimensiones generales de los materiales con que se va a
trabajar, las posibilidades de espacio que otorga el lugar donde se pondrá.
El lugar donde se pondrá la carpa entrega oportunidades y también limitantes, ya
que las posibilidades de fijación de la carpa se ven disminuidas por los edificios
que conforman el entorno. Los elementos de fijación, tales como cables de acero,
pilares y zapatas requieren grandes dimensiones.
Otro punto a considerar en la forma básica es la no vinculación de los elementos
de sujeción y fijación a las construcciones aledañas ya que estas podrían sufrir
problemas estructurales por la carga que provoque la membrana.
mbrana.

54. Capítulo 4
Metodología
- 61 -
b. Imágenes de maqueta dos pruebas de
tensión pasando cables interiores en la
membrana.
(b) PRIMERA MAQUETA
a. Imágenes de maqueta inicial, para esta
maqueta se construyo una maqueta sencilla
de el patio de talleres de Ritoque,
Se continúa con la misma línea en cuanto a la forma y disposición, pero se
trabaja más en detalle la forma de la membrana, se toman nuevos puntos
dentro del manto que provoquen una simetría espacial interior de los puntos
de altura y los puntos más bajos.
Para generar una mayor estructura y rigidez en la forma se decide a atravesar
la membrana con un cable interior que reciba de manera más total la mem-
brana. Este cable además otorga un leve asomo de lo que podría llegar a ser
la caída de agua en el manto como disponer el recorrido del agua encima de
ella. Se hizo un borde a toda la tela y se paso por este hilo que se fijo a los
pilares para comprobar de alguna manera el actuar del cable de acero que
tensionará todo el borde de la membrana.
Una única membrana con cuatro puntos de apoyo, pilares, en toda el área.
La forma de la membrana se generara a través de tensores que nacen
desde los mismos pilares. Una altura uniforme en toda la carpa, sin dife-
renciación en los distintos puntos, como entrada peatonal o vehicular, para
que la funcionalidad sea más diversa en el futuro.
En esta maqueta se definen aspectos generales del proyecto.
1. Que sea una sola membrana que actué como manto cubriendo toda la
superficie.
2. La ubicación de la membrana que será solo un nivel del suelo y no dos.
3. El tipo de agarre para conformar la forma de la membrana a través de
tensores desde los pilares.
(c) SEGUNDA MAQUETA

55. - 62 -
Membranas Tensadas
Maqueta:
Bastidor de madera, tela micro fibra, cables de
acero, pilares de aluminio, piezas de lata en
todos los pilares fijadas con remaches, pieza
angular esquina de lata.
(d) TERCERA MAQUETA
Maqueta escala 1:12 para comprobar tensiones y la reacción de la forma al
cambiar la escala, fuerza en los pilares y forma con la elasticidad de la tela. Para
esta construcción, se realizan los cálculos previos en relación a la inclinación y
fuerzas ejercidas en los pilares, tipos de fierro a utilizar, empotramiento de los
pilares y la acción del viento. En esta maqueta se trabajan distintos puntos de
alturas de la tela tensada desde los pilares y de los puntos interiores. La diagonal
que atraviesa la carpa se construye en un alambre grueso para generar dos
pendientes pronunciadas hacia cada lado. Al aumentar la escala de la maqueta,
cambia la forma: debido a los esfuerzos y tensiones, la membrana aparece más
plana y es necesario revisar los puntos de agarre para generar una concavidad
mayor.
Tipo de tela usada: micro fibra, resulta muy elástica y no proporciona la forma
requerida. Con esta maqueta se puede ir comprobando el trabajo que realizan
los pilares con la tensión de la membrana, ya que el bastidor de madera se
deforma completamente.

56. Capítulo 4
Metodología
- 63 -
(e) CUARTA MAQUETA
a. Croquis de vista superior de la membrana,
analizando la geometría de los tensores.
b. Croquis de vista superior de membrana con
distancias entre los puntos de tensión de la
esquina.
c. Medidas generales de la membrana, de los
cables, estas se sacan de la maqueta, para
tener puntos de referencia.
Se cambia el tipo de tela a lycra. Aparecen nuevos puntos de agarre en la
tela. Estos puntos forman dos triángulos: uno por cada lado largo de la carpa.
Estos se encuentran desplazados en relación a la diagonal. La diagonal se
encuentra más elevada que los demás puntos de agarre. Es necesario que los
puntos vayan descendiendo y que la caída de agua sea pronunciada, ya que
cualquier plano generado en la tela concurriría a una acumulación del agua y
una deformación en la tela.

57. - 64 -
Membranas Tensadas
c) ESTUDIO AERODINÁMICO
Para tener en cuenta todos los factores que tendrán incidencia sobre la membrana
se decide hacer un acercamiento con la acción de los vientos en el lugar de emplaza-
miento de la membrana. Es importante tener presente como es el flujo de los vientos
que existe en el lugar ya que esto afectara directamente en la membrana, ya que el
viento podría hacer un efecto de succión sobre la tela cortando los cables. Al hacer el
cálculo estructural se considera como velocidad máxima del viento 70 Km./h y esto
ya se encuentra sobreestimado.
Entonces se estudia la circulación del viento en el sector de talleres y patio.
La distribución de los talleres es paralela al oeste, teniendo el viento en esta zona gran
influencia del mar. Los vientos que normalmente se producen en Chile son depen-
diendo de la estación, en el norte y centro del país dominan los vientos sur y sudoeste
en primavera y verano; en otoño e invierno los del norte y noroeste.
En la zona de talleres de Ritoque los vientos predominantes son en el día sur oeste y
en la noche se genera la brisa terrestre de noreste o este.

58. Capítulo 4
Metodología
- 65 -
Circulación general en la atmósfera terrestre. La
célula de Hadley subtropical, la célula de Ferrell
y la célula polar. Los vientos alisios se muestran
procedentes de las latitudes subtropicales
soplando hacia el Ecuador, siendo modificados
hacia el Oeste por la rotación terrestre.
ii) Circulación Atmosférica
El aire que envuelve la Tierra (la atmósfera) no es una masa estática, sino
que está en continuo movimiento. Esto se produce a causa de la desigual
repartición de la energía solar en la superficie terrestre y por los movimien-
tos propios del sistema solar (rotación, traslación y otros). La diferencia de
temperaturas entre la región ecuatorial y las regiones polares da origen
al patrón de circulación general. La circulación general divide la Tierra en
celdas de circulación que definen zonas de presión y cinturones de vien-
tos dominantes.
iii) Efecto Coriolis
La rotación de la Tierra ejerce un efecto sobre los objetos que se mueven
sobre su superficie que se llama “Efecto Coriolis”. El efecto Coriolis curva
la dirección inicial de los vientos que se mueven entre dos puntos de alta y
baja presión desviándolos, en el Hemisferio norte, hacia la derecha de su
dirección de avance y en el Hemisferio Sur, hacia la izquierda.
Cuando un objeto inicia un movimiento apuntando en una dirección en
el Hemisferio Norte, sea cual sea esa dirección, la trayectoria real resulta
curvada hacia la derecha respecto a la dirección inicial. Esto es debido a
que la Tierra gira de Oeste a Este.
(A) AERODINÁMICA
Es la rama de la mecánica de fluidos que estudia las acciones que apare-
cen sobre los cuerpos sólidos cuando existe un movimiento relativo entre
éstos y el fluido que los baña, siendo éste último un gas.
i) Viento
La palabra viento viene del latín ventus y significa “aire atmosférico que
se mueve una dirección determinada”. El viento es un movimiento ho-
rizontal del aire, provocado por las diferencias de presión atmosférica.
Los grandes movimientos atmosféricos son prácticamente horizonta-
les.
Circulación Global de los Vientos y su
temperatura de acuerdo a las zonas.

59. - 66 -
Membranas Tensadas
Por el contrario, un fluido se encuentra en
régimen turbulento cuando se forman vórtices
o remolinos en el mismo. Un ejemplo de flujo
turbulento es la estela de espuma blanca que
dejan tras de si los barcos en el mar. Otro
ejemplo seria la turbulencia que crea el paso de
un avión.
(2) Flujo Turbulento
En este tipo de flujo las láminas fluyen desorganizadas, tanto en su dirección
como en su velocidad. En el espacio libre el flujo no interactúa con los obje-
tos, pero si un objeto está cercano al flujo del fluido, interactúa con el mismo
cambiando sus características de velocidad como veremos seguidamente.
Cuando un fluido fluye sobre una superficie, debido a la fricción, la capa más
cercana a la superficie se detiene completamente. Encima de esta capa se
forman otras, cada una de las cuales tiene menos fricción que la anterior y por
tanto mayor velocidad. Así hasta que a partir de una capa concreta no hay
fricción y las capas tienen la velocidad libre del fluido.
vi) Flujos de el aire
(1) Flujo laminar
Es un flujo en el cual el fluido puede ser considerado que se mueve en capas
uniformes denominadas laminas. El flujo puede permanecer laminar en tanto
las laminas no interactúan lo suficiente para causar movimientos secundarios
entre ellas, pero en caso contrario la mezcla libre y aleatoria de las láminas
hacen el flujo turbulento. El flujo puede cambiar de laminar a turbulento en
base a:
1. Un cambio en la velocidad del flujo.
2. Alteraciones del propio flujo.
3. Rugosidad de la superficie sobre la que fluye.
a.Flujo laminar
b.Flujo Turbulento