TEORÍA DE LA CONSTRUCIÓN

Desde tiempos inmemoriales, los materiales y herramientas de construcción disponibles han determinado o al menos modificado las formas constructivas, como puede verse en muchos ejemplos que quedan de la arquitectura vernácula que han sido creados sin ayuda de arquitectos o teoría. Ejemplos:

Material de construcción:
Material amórfico: piedra blanda, nieve
Formas arquitectónicas resultantes:
Construcción esférica abovedada: el igloo, trulli (Sur de Italia), nuraghi (Cerdeña)

Material de construcción:
Capas de pieles o tejidos, y postes.
Formas arquitectónicas resultantes:
Construcciones en forma cónica del tipo de tiendas.

Material de construcción:
Troncos de madera
Formas arquitectónicas resultantes:
Construcción en forma de caja
Antes del tiempo de la teoría de la construcción fueron creadas algunas edificaciones admirables. Por ejemplo en Mesopotamia bóvedas de piedra con un arco de más de 20 metros [ha estado bien erguida sobre dos milenios y todavía existe hoy. Porque su forma duplica exactamente una curva catenaria, podemos asumir que su diseño fue basado en la invención que, siempre que una catenaria se inverte, las fuerzas estirandos originales se substituyen por compresión sólo, y todos fuerzas laterales permanecen ausentes. Esto significa que la forma se puede copiar para una albañilería que puede bien resistir la compresión pero no la tensión estirando. Se parece así probable que los constructores utilizaron un modelo análogo mecánico en vez de esos algoritmos matemáticos que utilizamos en la construcción moderna. El método ciertamente necesitó algunas instrucciones verbales que merecerían hoy el nombre de una “teoría del diseño” incluso si nunca fue anotado.]
La bóveda semicircular era conocida también por los antiguos Romanos, mientras que su teoría seguía en el nivel rudimentario, pues Vitruvio tiene una sola frase que decir sobre ella:
“Cuando hay arcos… los entrepaños exteriores han de hacerse más anchos que los demás, para que puedan tener la fuerza para resistir cuando las dovelas, bajo la presión de la carga de los muros, comiencen a … .. empujar a los machones (VI:VII:4).
Ni una frase ha llegado hasta nosotros sobre la teoría de los modelos que habían de usarse al erigir las magnificientes bóvedas de las catedrales medievales. Los tratados que sobreviven son de un origen algo posterior: Le Théâtre de l’art de charpentier (1627) y Le secret d’architecture découvrant fidélement les traits métriques (1642) de Mathurin Jousse. El primero trata de construcciones de madera y el último de bóvedas de piedra. Ambos describen principalmente estructuras tradicionales y aún no presentan alguna teoría tangible para su diseño.
En la Antigüedad y en la Edad Media, los arquitectos diseñaban no sólo el plano y la decoración sino también la construcción y la estabilidad de los edificios. Estaban los arquitectos también a cargo del trabajo mismo de construcción. A partir de Alberti, los arquitectos tendieron a especializarse en el “disegno” de edificios, es decir, el diseño del exterior y la distribución de los edificios. Por lo tanto, la mecánica de los materiales y la construcción se convirtió en campos de estudio por sí ismo. Los métodos para crear modelos matemáticos y verificarlos mediante experimentos fueron adoptados por Francis Bacon (1561-1626) y Galileo Galilei (1564-1642).
Galileo mismo puso ya el método en practica en el campo de la construcción en su obra Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (1638, hay un gráfico de ella a la derecha). Nuestra teoría moderna de la construcción es en buena medida sucesora directa de la teoría de la solidez de las construcciones presentada en ella. Desgraciadamente, la investigación de las construcciones fue desgajada del resto de la teoría arquitectónica durante siglos, e incluso se creó un gremio separado de ingenieros.
El nombre “ingeniero”, que viene de la palabra latina ingenium = “genio” o “un producto del genio”, “invención”, se había usado ya en la Edad Media para los arquitectos hábiles. Ahora esta palabra fue adoptada por el marqués de Vauban cuando fundó un departamento de construcciones, Corps des ingénieurs, en el ejército francés en 1675. En este tiempo era habitual para los ingenieros militares diseñar castillos, planos de ciudades e incluso iglesias. Esta nueva profesión especializada en cuestiones de construcción quedó organizada bastante rápidamente y en 1747 fue fundada en París una escuela especial, Ecole des Ponts et Chaussées.
Figuras centrales en el desarrollo de la teoría matemática de la construcción fueron Robert Hooke (1635-1703), Jakob Bernoulli (1654-1705) y Leonhard Euler (1707-1783). Todos ellos publicaron varios libros. Desde Euler en adelante, la teoría de la elasticidad de las estructuras se desarrolló codo con codo junto a la teoría matemática.
Por otro lado, se hicieron más innovaciones en la edificación práctica y se publicaron en libros, como por ejemplo:
Pierre Boulet: l’Architecture pratique (1691)
William Halfpenny: The art of sound building (1725)
Francis Price: The British carpenter or a treatise on carpentry (1733)
William Pain: The Builder’s companion, and Workman’s general assistant (1758)
La publicación de los progresos teóricos y las invenciones comenzó también en las revistas de edificación en el siglo XIX. Así el más importante editor de la teoría de la técnica del hormigón (o concreto) armado solía ser la revista de la empresa de construcción de François Hennebique, Le Béton armé.
Las aplicaciones más consecuentes de la teoría de la construcción son hoy grandes construcciones, como puentes y naves industriales. Su forma debe ser constructivamente saludable, o de otro modo los costes se disparan. Ejemplos de gran arquitectura creada por ingenieros son los puentes de Maillart (a la derecha) y muchos pabellones de exposiciones o de deportes. A la derecha, un edificio de restaurante con un arco de 30 m. construido por Weidlinger y Salvadori.
La situación es ligeramente distinta en el diseño de modernos edificios de oficinas o residenciales. Su arquitectura no está en tanta medida dictada por principios constructivos. La razón es que los materiales modernos de construcción, especialmente el acero y el hormigón armado (concreto), son tan rígidos que casi cualquier forma arquitectónica es igualmente factible. De todas formas, algunos arquitectos han querido crear formas con personalidad estructural acentuada o “constructivista”; Curt Siegel presenta un excelente panorama de éstos en el libro Strukturformen der modernen Architektur que también es la fuente de algunos gráficos que acompañan a estas páginas.