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11 de marzo de 2014 | por: EADIC | 1 comentarios

Estructura Tensegrity

Un día más nos acompaña nuestra colaboradora Soledad Alonso Ureta. Nuestra Ingeniera Civil nos trae hoy un tema muy interesante sobre la Estructura Tensegrity.

Una estructura tensegrity (estructura en tensegridad) es una estructura en autoequilibrio estable formada por elementos que trabajan a compresión (barras) y elementos que trabajan a tracción (cables). El equilibrio de esfuerzos es lo que proporciona estabilidad y rigidez a la estructura. Las barras no se tocan entre sí y están unidas por una red de cables que delimita la estructura.

El arquitecto Buckminster Fuller fue el artífice del término al unir las palabras tensional e integrity (integridad tensional).

El origen de todos los trabajos desarrollados dentro del campo de la tensegridad es una pieza de Karl Ioganson (constructivista ruso) de 1920 denominada Gleichgewichtkonstruktion (estructura en equilibrio). Ésta constaba de 3 barras, 7 cables tensionados y un octavo cable sin tensión que permitía cambiar la disposición de la estructura sin perder el equilibrio.

estructura tensegrity  

Karl Ioganson. Gleichgewichtkonstruktion, 1920.

Fuente: Wikimedia commons 

A partir de aquí tres hombres han sido considerados los inventores de la tensegridad: Richard Buckminster Fuller (patente en 1962), David Georges Emmerich (patente en 1964) y Kenneth D. Snelson (patente en 1965).

Para aclarar un poco más el concepto vamos explicarlo sobre la estructura tensegrity más elemental, el simplex. Consta de 6 vértices, los cuales se unen mediante 3 elementos sometidos a compresión o barras y 9 elementos sometidos a tracción o cables. Al ser un sistema independiente de reacciones externas cada vértice o nudo tiene que tener equilibrio de fuerzas para que la estructura sea estable.

estructura tensegrity   

Equilibrio en un vértice. Elaboración propia.

Imagen Fuente: Wikimedia commons 

A cada nudo deben llegar cuatro elementos, tres cables y una barra. El peso propio de los elementos es despreciable por lo que los esfuerzos de compresión o de tracción llevan la dirección longitudinal del cable o barra no existiendo momentos flectores.

Como ventajas podemos destacar que son estructuras ligeras y no dependen de la gravedad ya que son estables en cualquier posición. Módulos simples pueden ser ensamblados para formar estructuras mayores (por ejemplo torres o emparrillados). Los elementos de compresión al ser discontinuos y cortos no son susceptibles de sufrir pandeo. Por esta razón tampoco aparecen fenómenos de torsión.

Dentro de los inconvenientes mencionar el problema de la congestión de barras, tiene mayores deformaciones que una estructura convencional, así mismo son complejas de ejecutar y para adquirir su sistema de equilibrio tensional es necesario someterlas a un pretensado que requeriría fuerzas muy elevadas para su estabilidad, especialmente en las de grandes dimensiones.

Hasta ahora el campo que más ha explotado estas estructuras es el campo de la escultura. Respecto a las aplicaciones en la ingeniería civil y en arquitectura son bastante limitadas debido a las deformaciones antes señaladas. Entre las más destacables mencionar las cúpulas, las torres y los arcos.

Estructura tensegrity 

Robert Burkhardt. Cúpula de doble capa. / Mike Schlaich. Marnow Tower, 2004.

Fuente: Tensegrity solutions / Fuente: Tensegrity Wikispaces

estructura tensegrity

Kenneth Snelson. Rainbow Arch, 2001.

Fuente: Kenneth Snelson

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Comentarios

1 Comentario

  • Importante para construir espacios sumamente virtuales y estructuras de grandes luces, los nuevos materiales y sus características físicas y mecánicas permiten propuestas cada vez mas audaces.

    Por armbrazo@hotmail.com | 4 mayo, 2014

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