Introducción
La Biblioteca Beinecke es una de esas increíbles estructuras que podemos ver… si sabemos cómo mirar. Además refleja una maravillosa colaboración entre ingenieros y arquitectos. Paul Weidlinger y Gordon Bunshaft (de la empresa SOM) fueron el ingeniero y arquitecto a cargo del diseño de este magnífico edificio.
Se encuentra situada en el corazón del campus de la Universidad de Yale, en New Haven, Connecticut, siendo uno de los pocos edificios modernos del mismo, pues el estilo predominante es el Gótico. Esta “biblioteca de libros raros y manuscritos” es una de las más grandes de este tipo en el mundo (26m x 40m x 17.5m como medidas aproximadas).
La construcción comenzó en 1960 siguiendo el diseño de Weidlinger y Bunshaft: un gran volumen de cinco pisos de altura más la planta de acceso, soportado únicamente por cuatro masivos pilares en las esquinas. Bajo la plaza en la que se sitúa se construyó otro componente con oficinas y salas de estudio, entre otras cosas. El espacio interior es completamente abierto excepto por una torre central de vidrio para almacenar libros, obra de Bunshaft. Como se puede ver, no hay ventanas propiamente dichas. Para proteger los valiosos escritos que allí se conservan, se dispusieron en la fachada paneles de mármol de aproximadamente 3 cm de espesor. Permiten el paso de la luz, pero protegen frente a los rayos directos del sol. La biblioteca fue terminada en 1963.
Diseño estructural
Las fachadas más largas tienen 40 m de largo por 5 pisos de altura, y los dos únicos puntos de apoyo están en los extremos. Esto supone una gran distancia (luz) a salvar para las cargas de gravedad y, por otro lado, no hay pisos interiores que puedan actuar como diafragmas para transmitir las cargas de viento a un núcleo interior. Así pues, ¿cómo se diseñó la estructura de este edificio?
Breve repaso/introducción de Resistencia de Materiales
En el diseño de una viga, además de las cargas, el condicionante principal es el vano a salvar. Cuanto mayor sea éste, más canto debe tener la viga para resistir las cargas aplicadas con una deformación razonable. Al aumentar la luz, las vigas de alma llena (la sección es completa) dejan de ser una opción eficiente para dejar paso a las celosías. Éstas aprovechan la característica básica de que las fibras más alejadas de la neutra proporcionan más resistencia a flexión. Dentro de la gran variedad de celosías, podemos distinguir entre articuladas y reticuladas. Las primeras descomponen las cargas aplicadas en axiles en los elementos. Las reticuladas permiten la transmisión de momentos entre elementos y por tanto aprovechar tanto la resistencia a axil como a flexión de los mismos. Dentro de ellas encontramos la celosía Vierendeel, caracterizada por sus aperturas rectangulares en lugar de triangulares.
Estructura
En la Biblioteca Beinecke, el diseño estaba condicionado por la necesidad de amplios espacios interiores y la existencia de las numerosas “ventanas”. Así pues, sacaron la estructura hacia el exterior… ¡la fachada es la estructura! Funciona a la vez como sistema de resistencia de cargas verticales y laterales. Para las acciones verticales (peso propio, cargas muertas y sobrecargas, la nieve, etc.) funciona como un pórtico continuo de varios pisos. Son como cinco celosías Vierendeel una sobre la otra, trabajando conjuntamente, lo que da lugar a una estructura con un gran canto y muy rígida, es decir, con poca deformación. Cuando actúan las cargas laterales (viento), la deformación se produce por la acción horizontal traducida en cortante y momento de vuelco. Cuanta más área para resistir el cortante, en este caso cuantos más elementos verticales, menos deformación horizontal experimentará la estructura. Se puede entender esta celosía Vierendeel como un pórtico que tiene muchas patas.
Así pues, la fachada de la biblioteca está diseñada como celosías de acero cuyos elementos tienen forma ahusada y están cubiertos con granito en el exterior. La estructura se apoya, como ya se ha comentado, sobre un pilar en cada esquina. El resultado es una estructura rígida frente a cargas de gravedad y viento.
