Introducción
En el período inmediato a la posguerra, varios ingenieros talentosos entraron en la refriega con los diseños estructurales que lograron ser tecnológica y formalmente innovadores. Uno de ellos fue el polifacético ingeniero italiano Sergio Musmeci, cuya obra más conocida, el Viaducto Basento,1967-1974, es una de las infraestructuras eclécticas mas emblemáticas de la época.
El Puente sobre el río Basento y los marcos espaciales polimerizados de hormigón, son algunas de las ideas de Sergio Musmeci, explorador de estructuras mínimas. El trabajo tanto teórico como práctico de Musmeci desafía a aquellos que creen que la relación entre las matemáticas y la arquitectura es únicamente teórica. Musmeci, fue uno de los ingenieros civiles y aeronáuticos más transgresores del siglo XX.
Conjuntamente con sus contemporáneos Frei Otto, Eladio Dieste, y su mentor Luigi Nervi, derivó sus formas de las tensiones que incurrían en diferentes materiales y sistemas estructurales, por lo general a través de extensos estudios con modelos a gran escala, revirtiendo el típico proceso de diseño que prescribe primero geometría arbitraria a condiciones o problemas específicos antes de ver las cuestiones estructurales. La forma final fue el resultado de su optimización, lo que aseguró una máxima eficiencia en el rendimiento y el uso mínimo de material.
Situación
El viaducto cruza el río Basento convirtiéndose en el acceso a la antigua ciudad de Potenza, fundada en año 260 AC. La ciudad que se ha desarrollado industrialmente a lo largo del río es la capital de la montañosa región de Basilicata, Italia.
El puente es la principal vía de comunicación entre dicha zona industrial y la zona residencial de la ciudad, estando su diseño condicionado, inicialmente, por la ubicación del río y las vías del tren, atravesando ambos, además de dos caminos dentro del área industrial cercano a la ciudad. La estructura resistió el gran terremoto de Irpinia en 1980 que alcanzó 6.89Mw en la escala de Richter
Concepto
Todos los esfuerzos de investigación de Sergio Musmeci están motivados por la necesidad de producir formas creadas por las fuerzas y el estrés. En un cambio del procedimiento tradicional, este último se considera conocido, y las variables geométricas son las incógnitas que tienen que ser encontradas, es decir, la mejor forma para una estructura, la que expresa su máxima eficiencia y que impulsa las fuerzas a través del material elegido, cambiando constantemente de dirección, si es necesario. En este proyecto, el arquitecto llevó a la práctica sus estructuras en las que la forma no viene determinada por la construcción sino por la representación de las cargas y sus acciones en el espacio.
La solución arquitectónica del Puente sobre el Basento, (Ponte sul Basento), es el resultado del pensamiento de Musmeci, quien consideraba que el pensamiento del ingeniero y del arquitecto deberían coincidir en lo fundamental, el primero tendría que desarrollar más su faceta imaginativa y a su vez el arquitecto ser más técnico. Con el viaducto de Potenza, Musmeci mostró la voluntad de tender puntos de contacto entre las dos disciplinas, dando como resultado una pieza escultórica, arquitectónica, dinámica y cambiante según el punto de observación, dotada de una gran fuerza expresiva desde todo punto de vista.
Las inusuales formas 3D son una reminiscencia de la cresta de un gallo de corral o el tocado de las monjas del hospital en algunas de las fantasías del director de cine italiano Federico Fellini.
Descripción
El Viaducto del Basento se compone de una cubierta para tráfico rodado, apoyada sobre una membrana de hormigón estructural continua de 30 cm de espesor. La planicie y extensión de la capa superior de la calzada se distorsiona por un «inframundo» de superficies complejas, cuyas curvas y formas fluidas responden a un estilo orgánico. Estos espacios cavernosos funcionan como una pasarela peatonal.
Compuesto por cuatro tramos de 70 metros, la cubierta es una delgada línea recta, una placa con una ligera inclinación hacia la ciudad. Esta delgada cáscara baila sin cesar con los mismos movimientos, sobre los “dedos” que soportan la cubierta y se apoyan en el suelo. Es una membrana de hormigón armado con 30 centímetros de espesor, un poco más en los bordes, diseñada para emitir una tensión uniforme sólo de compresión.
Además de su estética, el puente provoca un replanteamiento de la dicotomía habitual entre el mundo de arriba, el de la calzada y la ampliación de sus horizontes, y el de abajo, casi siempre sacrificado por el paso superior. En este caso, sin embargo, es el «bajo» el que se ha mejorado con la infraestructura, que reitera la esencia fluida y orgánica de la corriente de agua y la naturaleza. El paseo peatonal superior e inferior diseñado por Musmeci sobre la parte posterior de la membrana, por donde, según fotos de archivo, el camina alegremente, abre nuevos puntos de vista alternativos entre los cortes de contornos curvos de la cubierta y construye un nuevo paisaje dentro y entre la estructura, como un paseo cubierto o un pequeño parque. El espacio comprendido entre ambas estructuras fue concebido por su autor para proyectar un paseo peatonal por el cual los habitantes de Potenza pudieran descender desde la ciudad a un parque lineal situado a lo largo de las orillas del Basento. Sin embargo, dicho paseo no llegó a realizarse.
Estructura y materiales
«… Siempre he estado convencido de que una estructura puede ser diseñada para dar a través de su propia forma, una información integral de su propia función y por otra parte no conozco otra manera de cargar una forma estructural con un potencial de comunicación…” Sergio Musmeci
La estructura de hormigón está modelada en una alternancia de formas cóncavas y convexas que formar cuatro arcos, tocando ligera y alternativamente el terreno o el suelo bajo el camino de entrada, como apoyado en las puntas de los dedos de una mano. Musmeci señaló que su puente sobre el río Basento no se resolvió como un arco, en términos de plantilla estructural , sino como una bóveda, o mejor dicho como una membrana de hormigón reforzado parejamente comprimida, con 30 cm de espesor, excluyendo las costillas a lo largo de los bordes, que estaban destinadas a ser utilizadas como una pasarela para los peatones, cumpliendo los requisitos de la estructura mínima, problema matemático y técnico que posteriormente Musmeci analizó en su libro “Las estructuras estáticas”, (La statica delle strutture)
El desarrollo del puente está formado por la combinación de dos estructuras superpuestas, cada una diseñada con diferentes criterios.
Estructura superior
La estructura superior está compuesta por una plataforma inclinada proyectada para la circulación de vehículos rodados. Este requisito, común a cualquier propuesta de puente que se realice, condiciona totalmente la forma final, desviándola de otras soluciones estáticas más adecuadas desde el punto de vista de la economía del material. Los esfuerzos de flexión que aparecen en la plataforma producen, como se ha comentado anteriormente, concentraciones de tensiones en algunas zonas del material, siendo la dispersión de los valores de las tensiones un indicador de la calidad del diseño estructural. La plataforma propuesta por Musmeci descansa sobre una estructura inferior por medio de 32 apoyos puntuales.
Estructura inferior
Para la estructura inferior del puente no existían condicionantes arquitectónicos que determinaran su forma general desde la fase inicial del proceso de diseño. Del mismo modo que otros arquitectos estructuralistas, como Antonio Gaudí o Félix Candela, Musmeci utilizó para diseñar esta estructura ciertos criterios constructivos, geométricos y de lógica estructural, explorando el mundo de las tres dimensiones y escapando de las limitaciones formales impuestas por los sistemas clásicos de representación en el plano. Musmeci ignoró las formas estructurales heredadas y se apoyó en las aportaciones científicas del presente para encontrar aquella forma estructural más acorde a las necesidades específicas del modelo. El resultado que obtuvo fue una estructura superficial con una forma estática poco convencional que, para valorarla desde un punto de vista estético, resulta imprescindible poseer cierta sensibilidad estática.
La estructura está compuesta por una superficie de doble curvatura de 30 centímetros de espesor, que describe en el espacio cuatro arcos iguales de 69,20 metros de luz apoyados sobre unas bases cuadradas de 10,38 metros de lado, cada una de las cuales descansa sobre el terreno. No puede descomponerse estructuralmente como un objeto único, esta característica le hace ser especialmente resistente frente a posibles asientos diferenciales o a vibraciones sísmicas, tan habituales en la región montañosa de Potenza. Pese a que la forma resultante era demasiado complicada para poderla descomponer en elementos repetitivos industrializables y que los métodos de cálculo utilizados eran demasiado complejos, el coste global de la estructura fue similar al de otras soluciones más convencionales.
Fotografías de la construcción destacan el contraste entre las formas de hormigón proyectadas in situ y el diseño ortogonal de los andamios metálicos “ Innocenti-tube” utilizados para el montaje.
El desconocido comportamiento de la estructura fue probado en un modelo a escala 1:10 realizado en microhormigón armado. La rotura fue inducida por el Instituto Experimental de Modelaje y Estructuras de Bérgamo, manifestando un excelente comportamiento en la forma estructural ante acciones inesperadas. La rotura se alcanzó cuando el propio peso y la sobrecarga aumentaban un 100% el valor original
Las pruebas para la medición de la tensión eléctrica fueron realizadas en un modelo de metacrilato de dos tramos, con una escala de 1:100.
En matemáticas, sabemos que las superficies mínimas son superficies con una curvatura media de cero, incluidas, pero no limitadas a las superficies de área mínima sujetas a diversas restricciones, es decir minimizando el área de superficie. Para el puente Basento la superficie mínima es única y se desarrolla en una longitud de 280 metros.
“…La forma se determina por contornos diseñados de tal manera que se excluya cualquier esfuerzo de flexión. Los resultados de los cálculos se han comprobado con modelos consistentes en soplar burbujas de jabón y goma altamente estirada y finalmente verificada con pruebas estáticas sobre un modelo de metacrilato y otro modelo de microcemento construido en Bergamo por ISMES, Instituto Experimental para los modelos y Estructuras, en Bérgamo…”(Sergio Musmeci, Pordenone 1979 p. 22).
Materiales
Las formas resultantes de los cálculos realizados por Musmeci fueron demasiado complicadas para poder realizarlas en módulos repetitivos industrializados, aunque pese a ello el coste final no excedió mucho a otro más convencional. Para reducir costes globales se escogió el hormigón armado como elemento estructural, fácil de moldear, siendo las dos curvaturas principales iguales y de signo contrario, para de este modo controlar la geometría y simplificar el uso de elementos singulares para el encofrado
En cuanto a la economía del material, estudió las condiciones que debían tener los bordes de la estructura para evitar la aparición de esfuerzos de flexión. Así todos los puntos de la estructura estarían sometidos al mismo estado tensional.
