SISTEMAS COLGANTES, NEUMATICOS Y TENSOESTRUCTURAS, Diapositivas de Construcción

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DISEÑO DE ESTRUCTURAS ESPECIALES E INNOVACION TECNOLOGICA

SISTEMAS COLGANTES, NEUMATICOS Y

TENSOESTRUCTURAS

SISTEMAS COLGANTES, ARCOS Y NEUMÁTICAS.

(^) La estructura funicular o forma activa, responde a cargas aplicadas de modo que las formas internas son de compresión o tensión directa. (^) La catenaria es la forma funicular que adopta un cable sin carga y es determinada únicamente por el propio peso del cable. (^) La parábola es la forma funicular que adopta un cable suspendido con una carga uniforme a lo largo del claro horizontal.

(^) Cuando se disminuye la longitud del cable es necesario incrementar el diámetro (es decir, entre menor sea la longitud más grueso es el cable). Esta relación se traduce en un problema de optimización para minimizar la cantidad total de acero en el cable. (^) La flecha óptima para una carga simple es la mitad del claro; para un cable parabólico es aproximadamente el 33% el claro.

SISTEMAS COLGANTES, ARCOS Y NEUMÁTICAS.

(^) Las estructuras neumáticas son aquellas que distribuyen las cargas a los soportes mediante membranas presurizadas con aire. Como los cables, ellas transmiten solamente los esfuerzos de tensión a través del plano de su membrana. Además, como las estructuras neumáticas están formadas en respuesta directa a las cargas y a la presurización aplicadas, estas también son funiculares. (^) El principio es simple: el aire presurizado ejerce una carga uniformemente distribuida que es perpendicular a cualquier punto de la membrana.

(^) Existen dos tipos de neumáticas:

 Soportadas por aire.- tienen una

membrana de techo simple, las cuales están selladas alrededor del perímetro y soportadas por la presión interna ejercida por el aire la cual es un poco mayor a la externa. Como resultado el volumen total de la estructura esta presurizado.

 Infladas con aire.- consisten de

elementos estructurales (como arcos o columnas) que están presurizados y de esta forma reforzados en una forma rígida, la cual luego se usa para soportar un recinto, el cual no está presurizado en el interior.

(^) Todas las estructuras soportadas por aire tienden a tomar la forma de un hemisferio. La curvatura debe ser convexa al menos en una dirección; la curvatura convexa en ambas direcciones es la mas común. En general, la mayoría de las formas que se generan girando una línea respecto a un eje se pueden obtener con una membrana soportada por aire, a condición de que la forma resultante sea convexa al menos en una dirección. Las formas perimetrales angulares producen una alta concentración de esfuerzos en las esquinas; por esta razón las esquinas generalmente son redondeadas en esas formas (es decir no terminan en esquina ya que puede abrirse por la concentración de esfuerzos).

(^) Una de las problemáticas mayores de estas estructuras es el de proporcionar el acceso al interior (únicamente en las soportadas por aire). Las puertas normales permiten la perdida del aire interior por lo que generalmente se usan compuertas con dos juegos de puertas (con la única condición de que el trafico sea ligero para que solo se use una puerta a la vez).

(^) El comportamiento estructural de las neumáticas infladas con aire requiere una presión mucho mayor de aire en los componentes inflados para que sean tan rígidos para funcionar como elementos de soporte. (^) La presión interna contra las paredes causa un esfuerzo longitudinal o radial de tensión sobre la membrana.

(^) Pabellón Fuji, Expo 70 en Osaka, Japón (M. Kawaguchi)

 Es una planta circular de 50 m de diámetro, elevada por 16 arcos inflados

con aire cada uno de 78 m de longitud y un diámetro de 4.63 m

(^) Pabellón Fuji, Expo 70 en Osaka, Japón (M. Kawaguchi)

(^) Observatorio astronómico (Canobbio)

 Dos grandes arcos de acero levantan y rotan alrededor de un eje central que

tira de una tela del poliester/pvc que al mismo tiempo infle y levante los otros arcos más pequeños hasta que alcanza la forma de una cáscara neumática grande. La cáscara gigantesca que mide 15meters en diámetro infla en 7 minutos y desinfla más lentamente presionado por la cubierta de acero que causa así la vuelta de los dos arcos a su posición original. En el final de la operación, la presencia en la tierra de un edificio es apenas sensible mientras que el equipo telescópico está libre dar vuelta para 360 grados y de nivel del horizonte al cenit.

CARPAS O VELARIAS.

(^) El origen de las velarias y tenso-estructuras se remonta a muchos años atrás cuando el hombre primitivo abandono las cuevas y comenzó a ser nómada buscando su subsistencia. Por medio de pieles troncos y huesos confecciono sus primeras refugios móviles cuya antigüedad se remonta a los 15 mil años.

CARPAS O VELARIAS.