Tensado Estructural
| Título | Tensado Estructural |
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| Carreras | Diseño Industrial"Diseño Industrial" is not in the list (Arquitectura, Diseño, Magíster, Otra) of allowed values for the "Carreras Relacionadas" property. |
| Alumno(s) | Francisca Feliú |
Tensado Estructural
Las estructuras ligeras tensadas son aquellas constituidas fundamentalmente por materiales que únicamente tienen rigidez a tracción y que antes de recibir las cargas exteriores, para las que se proyectan, desarrollan internamente un fuerte estado de esfuerzos debido a pretensados iniciales. Lógicamente para hacer posible este estado global de tracción determinados elementos de la estructura, tales como mástiles, vigas y macizos sufrirán acciones de compresión.
Historia
Aunque las grandes estructuras arquitectónicas tensadas comenzaron a finales de los años 50, con una fuerza que hacía presagiar un desarrollo abundante y generalizado, sus aplicaciones siempre atrevidas y vistosas se han desarrollado con mucha moderación.
Con independencia de ilustres antecesores, lo que conocemos como cubiertas tensapas tiene sus orígenes en las estructuras de cables dispuestas en superficies parabólico-hiperbólicas a mediados de este siglo.
En 1.953 se construyó la Arena de Raleigh en Carolina del Norte con diseño de Matthew Movicki.
En 1958 se utilizó una red de cables de forma triangular apoyado en dos mástiles para el Auditorio al aire libre en Melbourne. Sus arquitectos fueron Yuncken, Freeman, Grl'ffitms y Simpson. En el mismo año Eero Saarinen construyó la Pista de Hockey de la Universidad de Yale basada en un arco que sostiene una cubierta de cables recubierta con tablazón de madera.
En 1964 Kenzo T ange realizó con un afortunado diseño los Palacios de deportes para las Olimpiadas de Tokio basadas en cubiertas metálicas tensa- das sobre cables.
En 1967 se construyó el Pabellón de Alemania en la EXPO de Montreal con proyecto, entre otros de Frei Otto.
El proyecto más relevante y que despertó el interés de gran público por este tipo de estructuras fue la cubierta del Estadio Olímpico para los juegos de 1.972 en Munich. Con este diseño controvertido y de autoría polémica se alcanzó un refinamiento tecnológico que no ha vuelto a repetirse. De hecho la complejidad y el precio de esta cubierta implicaron la cancelación de esta vía de trabajo.
A partir de entonces se experimenta con cubiertas de superficie activa en donde no será necesario utilizar los cables como estructura base. Tejidos sintéticos especiales se disponen de modo que alcancen altas resistencias a la tracción y larga duración frente a las inclemencias atmosféricas.
La primera estructura textil de grandes dimensiones es el Centro de Actividades del La Verne College de California de 1973 de Shaver y Lin.
Destacamos la Terminal Haj del Aeropuerto Internacional de Jeddah en Arabia Saudita de 1981, el Estadio Internacional de Riyadh en Arabia, de 1984 de los arquitectos Fraser y Robets.
Clasificación del tensado
Por la disposición de la masa activa: por la distribución de la materia resistente en cables o superficies y por su ubicación espacial.
a) Estructuras rigidizadas por cables: Son aquellas que en su funcionamiento son estables gracias a la acción complementaria de cables tensados. Dentro de este tipo se incluyen los mástiles, puentes, aleros y marquesinas atirantadas.
b) Celosías de cables: Son conjuntos fundamentalmente planos. Un ejemplo de éstas es el Auditorio Municipal de Utica de Zetlin en 1959.
c) Redes de cables: Se basan en la disposición como superficies alabeadas. Las superficies tienen que ser anticlásticas en todos sus puntos.
d) Membranas: Son conjuntos construidos a partir de materiales textiles.
e) Estructuras tensadas mixtas: Son las obtenidas por la combinación de cables y textiles para optimizar su rendimiento. Los cables son casi siempre necesarios en todo tipo de estructuras tensadas, pero sujetas al material textil para reforzarlo sólo se usan en contadas ocasiones.
Por el tipo de sustentación:comportamiento resistente que tiene un elemento con bordes libres.
a) Superficies tensadas entre marcos rígidos o con líneas de apoyo internas continuas.
b) Supercicies tensadas entre puntos altos de apoyo y bajos de anclaje.
Por la forma: es especialmente relevante desde el punto de vista arquitectónico.
a) Modulares de tipo longitudinal
b) Modulares de tipo bidireccional
c) Polígonos simples con puntos elevados
d) Superficies ajustadas en torno a un reducido número de mástiles
e) Superficies mínimas de contorno irregular
f) Poliedros: Son redes tensadas sobre una malla espacial que es proporcional a los puntos de anclaje
Partes
Estas estructuras pueden estar compuestas para su funcionamiento, además del propio material de cubierta que estructuralmente será a base de algún textil o de una malla de cables, por los siguientes elementos adicionales:
Mástiles
Son elementos longitudinales que sirven para estabilizar los puntos altos y transmitir a compresión las reacciones. La estructura de cubierta se apoyará en ellos mediante elementos auxiliares que permitan repartir las cargas ya que en estos puntos se producen las máximas tensiones.
Estructura en celosía
Son las que se denominan estructuras integradas y están constituídas por la unión de una estructura espacial con barras de gran longitud entre cuyos nudos se tensa la cubierta, proporcionando así unos conjuntos muy rí- gidos enmarcados que no transmiten a la cimenta- ción más que la resultante de las acciones exteriores, y no los esfuerzos de tracción y compresión separados que obligan a grandes cimentaciones.
Estas estructuras en celosía tienen grandes posibilidades por la versatilidad de formas que permiten en un conjunto muy controlado geométricamente.
Apoyos
Apoyos en bordes rígidos: Una forma más económica de resolver estructuras tensadas enmarcadas. Consiste en delimitar unas aristas en el espacio materializadas en perfiles tubulares y ajustar superficies tensadas a estas aristas.
Apoyos sobre vigas: Cuando los bordes citados anteriormente están sometidos a grandes esfuerzos o son de grandes luces, el elemento lineal requiere grandes rigideces. Es conveniente que para evitar la sensación pesadas de grandes secciones de acero se acuda a vigas en celosía, planas o espaciales
Apoyos sobre cables:La sensación de ligereza inherente a este tipo de estructuras se incrementa si prescindimos de todo elemento rígido ligado a la cubierta y estos se sustituyen por cables sustentados en puntos altos alejados de la misma.
Apoyos sobre celosías de cables
Cierras de borde
Los bordes de estas estructuras es conveniente que vayan siempre reforzados con un elemento terminal más resistente que recoja todos los esfuerzos sobrantes y los transmita a la cimentación o a otros elementos resistentes. Frecuentemente se usan cables que adoptan la forma funicular de las cargas que recogen. A estos cables se los denomina "relingas". La mayor parte de las estructuras de los ejemplos tienen bordes cerrados con relingas. En cualquier caso, la forma lobular con que la relinga cierra todo el perímetro, es uno de los rasgos típicos de las estructuras tensadas.
Cables y Tensores
Los tensores son mecanismos que permiten introducir tracciones en la estructura por accionamiento de determinadas piezas. Fundamentalmente introducen acortamientos entre los puntos que unen.
Anclajes y cimentaciones
Las tracciones utilizadas para tensar la estructura y para equilibrar los mástiles deben llegar a la cimentación y ser absorbidas mediante disposiciones capaces de resistir el arrancamiento.
Las cimentaciones usuales son:
1. Zapatas y bloques masivos que equilibran las fracciones por peso propio.
2. Pilotes en tracción, en general apoyados por peso propio de los encepados.
3. Pilotes hormigonados in situ con bulbo terminal.
4. Ménsulas ligadas a cimientos comprimidos.
5. Anclajes superficiales que se equilibran con el peso de las tierras que arrastran.
6. Anclajes profundos, en general metálicos o intubados
