ESTRUCTURA A BASE DE PALOS DE MADERA CON LIGAS; TRABAJANDO CON ESFUERZOS DE COMPRESIÓN Y TENSIÓN.
miércoles, 7 de octubre de 2015
Tensegrity
¿Que es tensegrity?
La Tensegridad es
un principio estructural basado en el empleo de componentes aislados
comprimidos que se encuentran dentro de una red tensada continua, de tal modo
que los miembros comprimidos (generalmente barras) no se tocan entre sí y están
unidos únicamente por medio de componentes traccionados (habitualmente cables)
que son los que delimitan espacialmente dicho sistema.
El término Tensegridad,
proveniente del inglés Tensegrity es un término arquitectónico acuñado
por Buckminster Fuller como contracción
de tensional integrity (integridad tensional).
Las estructuras de tensegridad fueron exploradas por el
artista Kenneth Snelson,
produciendo esculturas como Needle Tower, de 18 metros
de altura y construida en 1968.
El término “tensegrity” fue acuñado por
Buckminster Fuller, conocido por uno de sus más famosos diseños arquitectónicos
denominado domo geodésico, como la Biosphère construida por Fuller para
la Expo 67 en Montreal.
Una estructura constituye un sistema de tensegridad si se
encuentra en un estado de autoequilibrio estable, formado por elementos que
soportan compresión y elementos que soportan tracción. En las estructuras de
tensegridad, los elementos sometidos a compresión suelen ser barras, mientras
que los elementos sometidos a tracción están formados por cables. El equilibrio
entre esfuerzos de ambos tipos de elementos dotan de forma y rigidez a la
estructura. Esta clase de construcciones combina amplias posibilidades de
diseño junto a gran resistencia, así como ligereza y economía de materiales.
La relación entre geometría y estabilidad en un sistema de
tensegridad puede explicarse fácilmente utilizando un simil: la analogía del
balón.
Forma indeterminada:
El balón encierra un volumen de aire menor que el que permite su envoltura. Se
tiene, por tanto, un balón desinflado y arrugado.
Geometría de
equilibrio: El balón adopta forma esférica al igualarse la presión de
aire interior con la del exterior, pero el balón aún no presenta rigidez.
Estado de
autotensión: Con el balón completamente inflado, la presión en el
interior es mayor que en el exterior. Así, el aire (elemento de compresión)
confiere rigidez a la envoltura del balón (elemento de tracción).
Las ventajas de las estructuras tensegríticas son:
No presenta puntos de debilidad local.
Resulta factible el empleo de materiales de forma económica
y rentable.
Las tensegridades no sufren a torsión y el pandeo es un
fenómeno raramente presente en ellas.
Se tiene la capacidad de crear sistemas más complejos
mediante el ensamblaje de otros más simples.
Para estructuras a gran escala, el proceso constructivo se
vería facilitado al no necesitar de andamiajes adicionales. La propia
estructura sirve de andamio para sí misma.
En sistemas plegables, sólo se necesita una pequeña cantidad
de energía para cambiar su configuración.
Los inconvenientes de las estructuras tensegríticas son:
Las agrupaciones tensegríticas aún han de resolver el
problema de congestión de barras. A medida que crece el tamaño, sus montajes
empiezan a interferirse entre ellos.
Se constata un relativamente alto grado de deformaciones y
una escasa eficiencia del material, en comparación con estructuras
convencionales geométricamente rígidas.
La compleja fabricación de estas construcciones es una
barrera para el desarrollo de las mismas.
Para mantener el estado de auto-tensión, es necesario
someterlas a un estado de pretensado que requeriría de fuerzas muy elevadas
para su estabilidad, especialmente para aquellas de grandes dimensiones.
Glosario
Vector activo: Sistema de elementos lineales que transmiten
las cargas a través de descomposición de vectores.
Forma activa: Transmite cargas con base en la forma.
Superficie activa: Recibe las cargas (Estructura que
transmite las cargas hacia la superficie).
Estructura: Es un conjunto de elemento unidos entre sí
capaces de soportar los fuerzas que actúan sobre ella, con el objeto de
conservar su forma, usualmente es no visible.
Compresión: Fuerzas que actúan desde el exterior hacia el
centro, es decir que se empujan hacia el centro
Tensión: Fuerzas que actúan desde el centro hacia el
exterior, es decir que jalan desde los extremos.
Velaria: Es una estructura con cubierta de textil que
trabaja a tensión, desde postes y cables.
Sistema constructivo: conjunto de componentes a partir de los cuales es posible construir casi totalmente edificios de arquitecturas variadas.
Sistema
constructivo prefabricado
Diseño integral: diseño que abarque todos los aspectos que
incluye el proyecto, desde la etapa de idealización para que todos sus aspectos
intervengan en un juego armónico de manera que la obra sea un todo y no partes aisladas.
Iglesia
Ronchamp. Le Corbusier
Carga viva: se les considera cargas vivas a las fuerzas que
se producen por el uso y ocupación de las edificaciones y que no tienen
carácter permanente.
Carga muerta: se les considera cargas muertas a los pesos de
todos los elementos constructivos, de los acabados y de todos los elementos que
ocupan una posición permanente y tienen un peso que no cambia sustancialmente
con el tiempo.
Carga accidental: Durante el proceso de edificación deberán
considerarse las cargas vivas transitorias que puedan producirse. Éstas
incluirán el peso de los materiales que se almacenen temporalmente, el de los
vehículos y equipo, el de colado de plantas superiores que se apoyen en la
planta que se analiza y del personal necesario.
Marco: Es la pieza que rodea o utilizados para la creación
de huecos y que permite encajar puertas
y ventanas.
Sismo: Se denomina sismo o
terremoto a las sacudidas o movimientos bruscos del terreno producidos en la corteza
terrestre como consecuencia de la liberación repentina de energía en el
interior de la Tierra o a la tectónica de placas. Esta
energía se transmite a la superficie en forma de ondas sísmicas que se propagan
en todas las direcciones.
Esfuerzo: Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas
dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se
denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área, la cual se denota con la
letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar la resistencia de
dos materiales.
Módulo: Es una medida que se toma como base para la
construcción de una edificación.
Cubierta: Son estructuras de cierre superior cuya función fundamental es ofrecer protección
al edificio contra los agentes climáticos y otros factores, para resguardo,
darle intimidad, aislación acústica y térmica.
Barras: Es un elemento de sección maciza en que predomina la
longitud. que se emplean como barras de refuerzo
en estructuras de concreto armado.
Nodos: Es cada uno de los puntos donde concurren dos o más barras
Junta: Se le llama así al pequeño espacio que se deja entre
un ladrillo y otro, que se llena de mortero o mezcla de cemento.
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