En 1502, el sultán Bayezid II envió el equivalente renacentista de una solicitud de propuestas del gobierno, buscando un diseño para un puente que conectara Estambul con su ciudad vecina, Galata. Leonardo da Vinci, que ya era un artista e inventor de renombre, propuso un novedoso diseño de puente que describió en una carta al sultán y esbozó en un pequeño dibujo en su cuaderno. No consiguió el trabajo. Pero 500 años después de su muerte, el diseño de lo que habría sido el puente más largo del mundo en su época intrigó a los investigadores...
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En 1502, el sultán Bayezid II envió el equivalente renacentista de una solicitud de propuestas del gobierno, buscando un diseño para un puente que conectara Estambul con su ciudad vecina, Galata. Leonardo da Vinci, que ya era un artista e inventor de renombre, propuso un novedoso diseño de puente que describió en una carta al sultán y esbozó en un pequeño dibujo en su cuaderno.
No consiguió el trabajo. Pero 500 años después de su muerte, el diseño de lo que habría sido el puente más largo del mundo en su época intrigó a los investigadores del MIT, que se preguntaron hasta qué punto el concepto de Leonardo estaba bien pensado y si realmente habría funcionado.
Alerta: Leonardo sabía lo que hacía.
Para estudiar la cuestión, la reciente estudiante de posgrado Karly Bast MEng '19, en colaboración con el profesor de arquitectura y de ingeniería civil y medioambiental John Ochsendorf y la estudiante Michelle Xie, abordó el problema analizando los documentos disponibles, los posibles materiales y métodos de construcción que estaban disponibles en la época, y las condiciones geológicas del lugar propuesto, que era un estuario del río llamado Cuerno de Oro. Finalmente, el equipo construyó un modelo detallado a escala para probar la capacidad de la estructura de mantenerse en pie y soportar el peso, e incluso de soportar el asentamiento de sus cimientos.
Los resultados del estudio se han presentado esta semana en Barcelona en la conferencia de la Asociación Internacional de Estructuras de Concha y Espacio. También se presentarán en una charla en Draper, en Cambridge (Massachusetts), a finales de este mes, y en un episodio del programa NOVA de la PBS, que se emitirá el 13 de noviembre.
Un arco aplanado
En la época de Leonardo, la mayoría de los apoyos de los puentes de mampostería se hacían en forma de arcos de medio punto convencionales, que habrían necesitado 10 o más pilares a lo largo de la luz para soportar un puente tan largo. El concepto de puente de Leonardo era radicalmente diferente: un arco aplanado que sería lo suficientemente alto como para permitir que un velero pasara por debajo con su mástil en su sitio, tal y como se ilustra en su boceto, pero que cruzaría la amplia luz con un único y enorme arco.
El puente habría tenido unos 280 metros de longitud (aunque el propio Leonardo utilizaba un sistema de medición diferente, ya que el sistema métrico aún estaba a unos cuantos siglos de distancia), lo que lo convertiría en el tramo más largo del mundo en aquella época, si se hubiera construido. "Es increíblemente ambicioso", dice Bast. "Era unas 10 veces más largo que los puentes típicos de la época".
El diseño también incluía una forma inusual de estabilizar el vano contra los movimientos laterales, algo que ha provocado el colapso de muchos puentes a lo largo de los siglos. Para combatirlo, Leonardo propuso unos estribos que se abren hacia fuera a ambos lados, como un viajero de metro que amplía su postura para equilibrarse en un vagón que se balancea.
En sus cuadernos y en la carta al sultán, Leonardo no dio detalles sobre los materiales que se utilizarían o el método de construcción. Bast y su equipo analizaron los materiales disponibles en la época y concluyeron que el puente sólo podía ser de piedra, porque la madera o el ladrillo no habrían podido soportar las cargas de un tramo tan largo. Y llegaron a la conclusión de que, al igual que en los puentes clásicos de mampostería como los construidos por los romanos, el puente se mantendría en pie por sí solo bajo la fuerza de la gravedad, sin ningún tipo de sujeción o mortero que mantuviera unida la piedra.
Para probarlo, tuvieron que construir un modelo y demostrar su estabilidad. Para ello había que averiguar cómo dividir la compleja forma en bloques individuales que pudieran ensamblarse en la estructura final. Mientras que el puente a escala real habría estado compuesto por miles de bloques de piedra, se decidieron por un diseño con 126 bloques para su modelo, que se construyó a escala 1 a 500 (lo que lo hace de unas 32 pulgadas de largo). A continuación, los bloques individuales se fabricaron en una impresora 3D, lo que supuso unas seis horas por bloque.
"Nos llevó mucho tiempo, pero la impresión 3D nos permitió recrear con precisión esta geometría tan compleja", afirma Bast.
Prueba de la viabilidad del diseño
Este no es el primer intento de reproducir físicamente el diseño básico del puente de Leonardo. Otros, como un puente peatonal en Noruega, se han inspirado en su diseño, pero en ese caso se utilizaron materiales modernos -acero y hormigón-, por lo que la construcción no proporcionó información sobre la viabilidad de la ingeniería de Leonardo.
"No se trataba de una prueba para ver si su diseño funcionaba con la tecnología de su época", dice Bast. Pero debido a la naturaleza de la mampostería soportada por la gravedad, el modelo a escala fiel, aunque hecho de un material diferente, proporcionaría esa prueba.
"Todo se mantiene unido sólo por compresión", dice. "Queríamos demostrar que todas las fuerzas se transmiten dentro de la estructura", lo que es fundamental para garantizar que el puente se sostenga sólidamente y no se derrumbe.
Al igual que en la construcción de un puente de arco de mampostería, las "piedras" se apoyaron en una estructura de andamiaje mientras se ensamblaban, y sólo después de que estuvieran todas colocadas se podía retirar el andamiaje para que la estructura se sostuviera por sí misma. Entonces llegó el momento de insertar la última pieza en la estructura, la piedra clave en la parte superior del arco.
"Cuando la colocamos, tuvimos que apretarla. Ese fue el momento crítico cuando montamos el puente por primera vez. Tenía muchas dudas" sobre si todo funcionaría, recuerda Bast. Pero "cuando puse la piedra angular, pensé: 'esto va a funcionar'. Y después de eso, quitamos el andamiaje y se mantuvo en pie".
"Es el poder de la geometría" lo que hace que funcione, dice. "Es un concepto fuerte. Estaba bien pensado". Anota otra victoria para Leonardo.
"¿Este boceto fue simplemente a mano alzada, algo que hizo en 50 segundos, o es algo en lo que realmente se sentó y pensó profundamente? Es difícil saberlo" a partir del material histórico disponible, dice. Pero la comprobación de la eficacia del diseño sugiere que Leonardo realmente lo elaboró con cuidado y reflexión, dice. "Sabía cómo funciona el mundo físico".
Al parecer, también comprendía que la región era propensa a los terremotos, e incorporó elementos como las zapatas extendidas que proporcionarían una estabilidad adicional. Para probar la resistencia de la estructura, Bast y Xie construyeron el puente sobre dos plataformas móviles y luego alejaron una de la otra para simular los movimientos de los cimientos que podrían resultar de un suelo débil. El puente demostró su resistencia al movimiento horizontal, deformándose sólo ligeramente hasta que se estiró hasta el punto de colapsar por completo.
El diseño puede no tener implicaciones prácticas para los diseñadores de puentes modernos, dice Bast, ya que los materiales y métodos actuales ofrecen muchas más opciones para diseños más ligeros y resistentes. Pero la prueba de la viabilidad de este diseño arroja más luz sobre los ambiciosos proyectos de construcción que habrían sido posibles utilizando únicamente los materiales y métodos de los primeros tiempos del Renacimiento. Y subraya una vez más la brillantez de uno de los inventores más prolíficos del mundo.
También demuestra, según Bast, que "no se necesita necesariamente una tecnología sofisticada para tener las mejores ideas".
Aquí os dejo el boceto que dibujó Da Vinci, por si al igual que yo, lo habéis echado de menos en el artículo.
#9 está en artículo, solo tienes que pulsar para ver la segunda foro
#9 Está en el artículo, como bien dice #11
#9 Muchas gracias. Es acojonante la modernidad de un diseño hecho hace medio milenio.
Para que vaya aprendiendo el que te la clava...
#2 Los problemas de Telaclava son siempre de usabilidad o durabilidad, pero no estructurales. Principalmente, porque el no los calcula, lo hace el equipo de ingenieros con el que trabaje en cada proyecto.
#3 Pues eso, que es un inútil si no sabe juntarse con profesionales a estas alturas.
#4 no es su trabajo.
https://www.factoria5hub.com/diferencias-ingeniero-arquitecto-rivalidad-historica/
#6 Podría serlo, dado que Calatrava empezó como Ingeniero de Caminos y tenía pinta de que sería de los buenos. Fue hacer arquitectura y convertirse en lo que es hoy.
#7 No, los ingenieros también cobran un porcentaje bastante jugoso del importe del contrato, a ver si te crees que se juegan su reputación o la de sus ingenierías/estudios por cuatro duros.
#8 Hago la pregunta de otra manera. ¿Cuántos nombres de ingenieros dices que conoces de alguno de los trabajos de Calatrava? Yo sé la respuesta. Y creo que tú también.
Bonus:
¿Cuántas demandas/juicios tienen esos estudios de ingeniería por trabajos de Calatrava? También lo sabes. Y yo.
#14 Salvatore Vento, el ingeniero que compartió trabajo en el puente Vecchio de Venecia. Es un caso raro, dado que normalmente estos trabajos se realizan con estudios de ingeniería, de ahí que no conozcas ningún nombre, simplemente porque no es "una persona" la que calcula, es un equipo.
#6 Interesante artículo, gracias.
#3 El que cobra es él ¿no?
No hay más preguntas.
#3 Muchas gracias por la aclaración
#3 Me parece una distinción terminológica interesante. Sobre todo porque no tengo ni zorra idea de esta disciplina.
No obstante, varias veces (vale: al menos dos) el personaje se ha empeñado en colocar arriba del todo, como firma personal, una especie de visera peligrosa e inútil, hasta que los ingenieros se le han plantado, recordándole que si eso se cae y mata a alguien pueden acabar todos en el trullo, así que para experimentar que se vuelva a su puta aldea. Entre otros ejemplos.
#3 El puente de Venecia tiene problemas estructurales.
#20 Tuvo problemas relacionados con la capacidad portante del terreno y las cimentaciones, aspecto del que no se ocupa Calatrava.
Hubo un estudio geotécnico y unas recomendaciones de cimentación y un posterior cálculo de la cimentación, aspectos todos ellos de los que no se ocupaba Calatrava, de ahí que multasen también al ingeniero del proyecto.
#21 Soy arquitecto. Y aunque yo no calcule la cimentación, tengo responsabilidad sobre el conjunto del proyecto, que para eso soy el coordinador de todos los intervinientes y colaboradores, que están bajo mi contrato.
Lo siento, pero estás equivocado.
#22 La responsabilidad la tienes, pero si tuvieses que hacer una obra en un país ajeno, en una zona que no conoces, con un terreno de la complejidad de Venecia, dudo que no te fiases de lo que te indicaban en el geotécnico o de lo que te calcula un ingeniero que, en el caso del puente de Venecia, había trabajo en la zona y tenía experiencia en obras del estilo.
Tienes la culpa legalmente, pero no es un fallo tuyo, que es a lo que iba.
Ya del 2019.... En fin un poco antigua y duple.
https://www.elconfidencial.com/tecnologia/ciencia/2019-10-14/puente-leonardo-da-vinci-anos-estable-mit-500_2281632/
Bien por Leonardo, pero esto de los chicos del MIT es un trabajillo FEM de media mañana.