{"id":397,"date":[14],"date_gmt":"2019-12-21T18:55:34","guid":{"rendered":"https:\/\/behindagreatproject.com\/structure\/eiffel-tower\/"},"modified":"2024-10-28T14:09:42","modified_gmt":"2024-10-28T14:09:42","slug":"torre-eiffel","status":"publish","type":"structure","link":"https:\/\/behindagreatproject.com\/es\/structure\/torre-eiffel\/","title":{"rendered":"Torre Eiffel"},"content":{"rendered":"

Introducci\u00f3n<\/h2>\n

La Torre Eiffel, por todos conocida, es hoy en d\u00eda el icono de Par\u00eds, \u00a1visitada por 1000 personas cada hora! Sin embargo, no siempre fue querida. Algunos de los calificativos que se le pusieron fueron \u201cl\u00e1mpara verdaderamente tr\u00e1gica\u201d (escritor Le\u00f3n Bloy) o \u201cesqueleto gigante falto de gracia\u201d (Guy de Maupassant), y este descontento llev\u00f3 a los intelectuales y artistas de Par\u00eds a escribir y firmar una carta de rechazo dirigida al director de obras de la Exposici\u00f3n Universal de Par\u00eds de 1889, donde finalmente la torre fue presentada.<\/p>\n

Se dec\u00eda que romp\u00eda el skyline de Par\u00eds, que era un gran armatoste industrial que no pegaba en la cl\u00e1sica y bella ciudad, y se cuestionaba su utilidad. Gustave Eiffel, que es consciente de ello (\u201cL\u2019une des plus fr\u00e9quentes objections qui ont \u00e9t\u00e9 faites dans le public, \u00e0 la construction de cette tour, \u00e9tait son manque d\u2019utilit\u00e9\u201d), se defiende utilizando las maravillosas vistas que la gente va a poder disfrutar desde sus miradores. Por si esto no fuera suficiente, recoge la opini\u00f3n de miembros de la Sociedad Francesa de Meteorolog\u00eda, de astr\u00f3nomos y de coroneles, para asegurar la utilidad de la torre en aspectos cient\u00edficos, de observaci\u00f3n, de guerra y comunicaciones.<\/p>\n

Tuvo incluso que convencer a los ingenieros de la \u00e9poca, y as\u00ed concluye el documento que manda a la Sociedad de Ingenieros Franceses: \u201c\u2026perm\u00edtanme a\u00f1adir, que esta alta torre, que excede en mucho todo lo que se ha hecho hasta el presente, puede parecer digna de personificar, no solamente el arte del Ingeniero moderno, sino tambi\u00e9n el siglo de la Industria y de la Ciencia en el que vivimos, y cuyos caminos han sido preparados por el gran movimiento cient\u00edfico del fin del siglo XVIII y por la Revoluci\u00f3n de 1789, en el que el monumento ser\u00e1 elevado como un testigo del reconocimiento de Francia\u201d.<\/p>\n

Estaba orgulloso de su obra, y consigui\u00f3 que el monumento, esta \u201cDama de hierro\u201d, que iba a estar en pie solamente 20 a\u00f1os, lleve ya m\u00e1s de un siglo iluminando a los parisinos y a los millones de turistas que la visitan.<\/p>\n

Rese\u00f1a hist\u00f3rica<\/h2>\n

A finales del siglo XIX, Francia estaba devastada despu\u00e9s de haber perdido frente a Alemania las provincias de Alsacia y Lorena en la Guerra Franco-Prusiana, de manera que la Exposici\u00f3n Universal ten\u00eda la intenci\u00f3n de subir el \u00e1nimo general, recuperando glorias pasadas con la celebraci\u00f3n del primer aniversario de la Revoluci\u00f3n Francesa. La pretensi\u00f3n entonces era tener como centro de la Exposici\u00f3n algo t\u00e9cnicamente revolucionario, unido a la rom\u00e1ntica idea francesa de esta \u00e9poca de que uno pod\u00eda tocar el cielo si constru\u00eda una estructura de 1000 pies de altura (300 m). En EEUU se hab\u00eda intentado conseguir, sin \u00e9xito, y en ese momento la construcci\u00f3n m\u00e1s alta del mundo era el obelisco de Washington con 169 m.<\/p>\n

El concurso se abri\u00f3 a importantes ingenieros y arquitectos de toda Francia, teniendo la gran idea de la torre Maurice Koechlin, de la oficina de Eiffel. \u00c9ste, que rondaba los 50 a\u00f1os, gozaba de una gran reputaci\u00f3n fundamentada en puentes como el Puente Maria Pia en Oporto (Portugal) o el Viaducto de Garabit (Francia), siendo bien conocido por su construcci\u00f3n con estructura met\u00e1lica.<\/p>\n

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Maurice Koechlin y Emile Nuy\u00e8re, fueron los dos j\u00f3venes ingenieros que hicieron el primer dise\u00f1o, mientras que los adornos fueron encargados al arquitecto Steven Sylvester, quien tambi\u00e9n dise\u00f1\u00f3 los arcos y los matices escult\u00f3ricos. Este primer dise\u00f1o consist\u00eda en una torre de 300 metros de altura, met\u00e1lica, con arriostramientos (niveles) cada 50 m. Aunque Eiffel en un principio no estaba muy interesado, poco a poco empez\u00f3 a poner su sello personal y a conseguir pasar del papel a una realidad 3D que se pudiese construir, haciendo suya la torre.<\/p>\n

Ahora ya no la imaginamos de otra forma, pero entonces se estudi\u00f3 la posibilidad de utilizar metal y de utilizar piedra. Esta soluci\u00f3n mixta fue descartada inmediatamente por la dificultad\u00a0 que conlleva la gran diferencia de elasticidad, resistencia y dilataci\u00f3n de los materiales. Por otro lado, la opci\u00f3n de utilizar como \u00fanico material la piedra implicar\u00eda un gran aumento del coste y del tiempo de construcci\u00f3n, con la principal dificultad de la cimentaci\u00f3n, que tendr\u00eda que ser mucho m\u00e1s grande y cara. De hecho, Eiffel en su \u201cProject d\u2019une tour en fer de 300 m\u00e8tres de hauteur destin\u00e9e a l\u2019Exposition de 1889\u201d destaca los graves problemas que el obelisco de Washington hab\u00eda tenido unos a\u00f1os antes con la cimentaci\u00f3n, y que llevaron a reducir la altura inicial prevista, y a aumentar el presupuesto de forma escandalosa. Por todo ello, finalmente la torre se hizo de hierro pudelado, cercano al acero en su composici\u00f3n.<\/p>\n

La construcci\u00f3n dur\u00f3 2 a\u00f1os, 2 meses y 5 d\u00edas, utilizando 18000 perfiles en \u00e1ngulo, planchas lisas y perfiles especiales, con m\u00e1s de 2.5 millones de uniones roblonadas\u2026 y ninguna muerte, cosa por desgracia extra\u00f1a en la \u00e9poca.<\/p>\n

Denominada inicialmente como \u201cTorre de los 300 metros\u201d, pas\u00f3 a llamarse \u201cTorre del Se\u00f1or Eiffel\u201d y finalmente, \u201cTorre Eiffel\u201d. De hecho, adem\u00e1s de dise\u00f1arla, fue \u00e9l quien pr\u00e1cticamente la financi\u00f3, a cambio de quedarse con los beneficios de la entrada para subir por sus ascensores a contemplar Par\u00eds. Solo el primer a\u00f1o subieron 2 millones de personas.<\/p>\n

Cabe destacar que la torre mide ahora 324 m, debido a la gran antena que le colocaron posteriormente, a\u00fan en vida de Eiffel. Permit\u00eda incluso mandar se\u00f1ales hasta Norteam\u00e9rica, y los alemanes la usaron en la 2\u00aa GM para enviar mensajes codificados a sus ej\u00e9rcitos. Se dice que fue la estructura m\u00e1s alta del mundo hasta que se construy\u00f3 el edificio Chrysler en Nueva York, pero la altura de dicho edificio son 319 m. Por tanto, y hasta que alguien diga lo contrario, la Torre Eiffel fue la estructura m\u00e1s alta del mundo hasta 1931, cuando se construy\u00f3 el Empire State (381 m).<\/p>\n

Gustave Eiffel dispuso un despacho en la torre en el que hac\u00eda experimentos cient\u00edficos y manten\u00eda reuniones con altos dignatarios. El problema que le trajo de cabeza durante la construcci\u00f3n de la torre y a lo largo de toda su vida fue\u2026 el viento. Despu\u00e9s de los problemas que le supuso su intervenci\u00f3n en el Canal de Panam\u00e1, cuando incluso fue condenado a 2 a\u00f1os de c\u00e1rcel que finalmente no tuvieron lugar, se dedic\u00f3 a estudiarlo. Construy\u00f3 un laboratorio, ide\u00f3 el primer test de resistencia al viento y cre\u00f3 el primer t\u00fanel de viento, donde se empezaron a realizar ensayos de aerodin\u00e1mica de la aviaci\u00f3n francesa\u2026 \u00a1y a\u00fan funciona!<\/p>\n

Dise\u00f1o estructural y c\u00e1lculo<\/h2>\n

Las patas arrancan del suelo con una inclinaci\u00f3n de 60 grados, siendo cada una, una sucesi\u00f3n ascendente de cubos interconectados formados por vigas huecas de metal. La genialidad de esta construcci\u00f3n de esqueleto met\u00e1lico, caracter\u00edstica de Eiffel, es que tiene una gran resistencia con un peso mucho menor que si fuera de piedra. Adem\u00e1s, ide\u00f3 un procedimiento de construcci\u00f3n estandarizado, y gran parte de la estructura se prearm\u00f3 en taller. Una de las mayores dificultades de la obra fue llegar al primero de los cuatro niveles, pues las 4 patas deb\u00edan avanzar y llegar a \u00e9l. Se colocaron 8 gatos hidr\u00e1ulicos bajo cada una de ellas, que permitieron su nivelaci\u00f3n independiente para conseguir la horizontalidad.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo surgi\u00f3 la forma de la Torre Eiffel? \u00bfC\u00f3mo dise\u00f1\u00f3 Eiffel su obra maestra? Desde luego, \u00a1no sin explicaci\u00f3n ingenieril! El viento lo sabe.<\/p>\n

Hay por ah\u00ed escritos que utilizan complejos desarrollos, ecuaciones diferenciales, teor\u00edas basadas en que el perfil de la torre sigue una ley exponencial, otras que afirman que se busca un perfil isorresistente (la secci\u00f3n aumenta hacia la base para que la tensi\u00f3n sea la misma en toda la estructura); pero en realidad, la explicaci\u00f3n la proporciona el mismo autor en un documento de 27 p\u00e1ginas ya mencionado: \u201cProjet d\u2019une tour en fer de 300 m\u00e8tres de hauteur destin\u00e9e a l\u2019Exposition de 1889\u201d con la firma \u201cPar G. Eiffel\u201d. Aunque el dise\u00f1o de la torre no es el definitivo en este documento, la forma principal queda definida.<\/p>\n

En primer lugar, Eiffel y su oficina hicieron previamente estudios de comportamiento al viento en pilas altas de puentes met\u00e1licos (muchos de ferrocarril), como el viaducto de Garabit (pilas de 80 m) que, seg\u00fan \u00e9l, permit\u00edan pensar en superar las alturas alcanzadas.<\/p>\n

En ese momento, para resistir la acci\u00f3n del viento el modo habitual de construcci\u00f3n consist\u00eda en rigidizar las pilas met\u00e1licas en el sentido transversal al puente. El problema es que al ensanchar las pilas con el aumento de altura, pod\u00eda haber problemas de pandeo en estas barras de rigidizaci\u00f3n. Por ello, y \u00e9sta es la idea que persigue Eiffel, lo mejor ser\u00eda eliminar todas esas \u201cpiezas accesorias\u201d y darle a la pila una forma tal que todos los esfuerzos cortantes se concentren en las \u201caristas\u201d. Adem\u00e1s, cualquier tipo de \u201cpared\u201d ser\u00eda eliminada para disminuir la superficie expuesta al viento.<\/p>\n

En el documento, Eiffel distingue dos casos: por un lado, la pila de un puente en la que el efecto principal se encuentra en la cabeza de la misma, y que es la fuerza que el tablero le transmite provocada por el viento sobre el mismo. El otro caso, y que nos ata\u00f1e, si se trata de una gran pila (o una torre) donde lo principal es la acci\u00f3n del viento sobre la propia pila las cosas son diferentes y para eliminar las barras de arriostramiento basta con \u201cdarle a los montantes una curvatura tal que las tangentes a esos montantes, trazadas en puntos situados a la misma altura, vienen siempre a encontrarse en el punto de paso de la resultante de las acciones que el viento ejerce sobre la parte de la pila que se encuentra por encima de los puntos considerados\u201d.<\/p>\n

Esto es en definitiva la definici\u00f3n de antifunicular (estructura que s\u00f3lo trabaja a esfuerzos axiles, es decir, de compresi\u00f3n o tracci\u00f3n, frente a una distribuci\u00f3n de cargas), y se ilustra con la siguiente figura:<\/p>\n

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La imagen de la izquierda (por G. Eiffel) representa una pared simple, formada por las aristas y las barras de arriostramiento, resistente a los esfuerzos del viento cuyas componentes horizontales son P\u2019, P\u2019\u2019, P\u2019\u2019\u2019 y PIV<\/sup>. Cortando por la recta MN (imagen derecha), se puede descomponer la fuerza resultante P en las fuerzas P1, P2 y P3. Si la forma del sistema es tal que la prolongaci\u00f3n de las barras correspondientes a P1 y P3 se cortan en el mismo punto que con la fuerza P, para que est\u00e9 en equilibrio esa parte de la estructura \u2192 P2=0 (sumatorio de momentos nulo en ese punto). As\u00ed, podr\u00edamos eliminar la barra correspondiente a P2 y repetir este proceso con otros cortes. \u201cEs la aplicaci\u00f3n de este principio lo que constituye una de las particularidades de nuestro sistema y que creemos interesante de se\u00f1alar a la atenci\u00f3n de la Sociedad\u201d, \u201c[\u2026] y en realidad la curva exterior de la torre reproduce, a una escala determinada, la curva misma de los momentos flectores debidos al viento\u201d.<\/p>\n

En base a ello Eiffel describe la Torre como cuatro grandes montantes (patas) sin ning\u00fan contraviento entre ellas, unidas por cinturones horizontales muy espaciados que transmiten las cargas; \u201cel esqueleto se compone esencialmente de cuatro montantes que forman las aristas de una pir\u00e1mide de caras curvas; cada montante tiene una secci\u00f3n cuadrada decreciente desde la base hasta la c\u00faspide. La distancia entre el pie de los montantes es de 100 metros de eje a eje.\u201d Cabe decir que esta distancia entre patas es para garantizar la estabilidad (estudio de la cimentaci\u00f3n).<\/p>\n

Por tanto, parece claro que Eiffel dise\u00f1\u00f3 la forma de la Torre Eiffel de forma que fuera antifunicular de las fuerzas del viento<\/strong>. Para eliminar toda duda, establece dos hip\u00f3tesis de carga de viento y afirma: \u201c[\u2026] los dos pol\u00edgonos funiculares a los que llegamos son pr\u00e1cticamente id\u00e9nticos\u201d.<\/p>\n

El siguiente c\u00e1lculo trata de seguir los pasos de Eiffel en la determinaci\u00f3n de la forma de la torre.<\/p>\n

El esquema permite la descomposici\u00f3n en un estado sim\u00e9trico y uno antim\u00e9trico, pues la estructura es sim\u00e9trica:<\/p>\n

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Hip\u00f3tesis adoptadas:<\/p>\n