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ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS

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by

Karina Solano

on 6 October 2013

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Transcript of ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS

ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS
CLASIFICACIÓN
CARGAS QUE SOPORTA
PESO PROPIO
1mm= 0.6-1.5kg/m2
3mm= 5kg/m2
MATERIALES, ESTABILIZACION Y ANCLAJE
Formada por una gran membrana de material impermeable, cuyo soporte es aire a presión ligeramente superior a la presión atmosférica ambiente con anclajes que impiden las fugas. Para mantener la presión interior, esta estructura necesita de esclusas de aire.
Neumática: tecnología que emplea aire comprimido como modo de transmisión de energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse.
COMO ESTRUCTURA
Son estructuras livianas (1 a 2 kg/m2), flexibles y alcanzan su equilibrio mediante tracción pura.
FUNCIONAMIENTO
Trabajan por diferencia de presión con la membrana siempre traccionada. Para lograr esto, debemos tener una presión interna suficiente para que logre inflar la
membrana y así impedir que se manifiesten fuerzas de compresión que la "arruguen" o formen pliegues, es decir que el pleno funcionamiento y la estabilidad completa se logra cuando todas las partes de la membrana están bajo tracción.
Otro punto importante es que estas tensiones de tracción deben ser resistidas por la membrana, por lo que deben llegar a valores menores que las tensiones admisibles del material.
Estructuras inflables como globos y dirigibles se conocen desde hace muchos años, pero no fue hasta 1917 que se crea la primera patente para la
arquitectura neumática adquirida por Frederick William Lanchester (1868-1946). Con el desarrollo (1940) de la cúpula para proporcionar protección para las antenas de microondas.
Las aplicaciones prácticas de las estructuras neumáticas son relativamente recientes y se remontan al período que abarca desde principios del siglo 20 durante las Guerras Mundiales .
En 1948 , Bird y su equipo lograron la construcción de un diámetro de cúpula neumática 15m, el prototipo de una serie de grandes " cúpulas " (como se les ha llamado ) construidos por Estructuras Birdair . Esta empresa, fundada por Walter Bird, también fue pionera , en la década de 1960 , la aplicación comercial de la neumática , como las cubiertas de los almacenes , piscinas, instalaciones deportivas y fábricas. Otras empresas similares aparecieron pronto en Europa y Japón.
Frei Otto fue el primero en realizar investigaciones académicas , en especial sobre el proceso de encontrar la forma . A través del Coloquio de Neumática de la IASS (Universidad de Stuttgart 1967) y varias publicaciones y diseños , Otto amplió el panorama, no sólo de la neumática , pero de estructuras de tensión en general .
La neumática también formó parte del repertorio de Richard Buckminster Fuller. Su propuesta de una cúpula neumática para cubrir New York es un famoso ejemplo de la arquitectura utópica neumática . La realización de este proyecto requeriría una transformación radical del medio ambiente , un recinto estéril sin polvo, contaminación , gases de escape , etc .
A finales de los años 60 , el grupo de París Utopie , que incluyó la arquitectura estudiantes Jean Aubert , Jean -Paul Jungmann y Antoine Stinco y el sociólogo Jean Baudrillard , entre otros , los críticos acerbo formuladas sobre la arquitectura , el urbanismo y la vida cotidiana de la sociedad francesa. También reinterpretados la estética de las estructuras de neumáticos , el uso de ellos como forma de expresión social , relacionada a la flotabilidad , lo efímero y la movilidad , en contraste con la inercia de la sociedad europea después de la guerra .
El uso de estructuras neumáticas en exposiciones alcanzó un pico en la Expo'70 en Osaka, cuando fueron ampliamente adoptadas debido a la mala calidad del suelo y la alta sismicidad de la región.
Sombrillas. Arq. Tanero Oki. Estructura Taiyo Kogyo
Pabellón USA. Geiger
1971: CIUDAD INSTANTANEA DE IBIZA
Jose Miguel de Prada Poole
1974: CENTRO RECREATIVO EN RÜLZHEIM
Wulf Witte
1972: OASIS NO.7
Haus-Rucker-Co.
1975: PONTIAC SILVERDOME
O'dell, Hewlett & Luckenbach
1982: METRODOME
S.O.M.
2004: NATIONAL SPACE CENTER LEICESTER
Grimshaw
TUNEL NEUMÁTICO
1870
ALFRED ELY BEACH
NYC
Su campo de aplicación puede llegar hasta los 100 m de luz sin apoyos intermedio.
No puede resistir compresión, flexión ni corte, sino sólo tracción.
cerradas
abiertas
la membrana forma parte de la
estructura para aprovechar la energía del aire aplicado
a presión
En los sistemas de baja presión las membranas se encuentra tesada por una presión normal de 10 a 100 kg/m2 (0,001 a 0,01 kg/cm2) y son utilizados para cubrir un espacio habitable por resultar dicha presión diferencial fisiológicamente inocua.
En los sistemas de alta presión, la presión diferencial asciende a 2.000 y 70.000 kg/m2 Estos sistemas están constituidos generalmente mediante elementos tubulares que solo, o convenientemente combinados, pueden cumplir las funciones portantes de una viga, arco, etc.
CARGAS VIENTO
CARGAS NIEVE
CARGAS LLUVIA Y GRANIZO
no críticas
CARGAS SÍSMICAS
gran ductilidad
PELICULAS PLASTICAS
POLIETILENO
POLIESTER
POLIAMIDA
CAUCHOS SINTÉTICOS
TEJIDOS
FIBRA DE VIDRIO O SINTÉTICO
REVESTIDOS EN PVC, POLIÉSTER o POLIURETANO
MEMBRANAS DE CAUCHO
SON FLEXIBLES. NO APTAS PARA CUBIERTAS PERMANENTES Y DE GRANDES DIMENSIONES
BAJO MÓDULO DE ELASTICIDAD
LAMINAS DE METAL
DEBEN SER EXTREMADAMENTE DÚCTILES
SE UTILIZA EL ALUMINIO POR SUS PODERES REFLEJANTES
TEDLAR (POLIVINILO FLUORURO)= teflón o PVC
URETANO (ÁCIDO CARBÁMICO)= poliéster
EQUIPO DE INFLADO
Axiales
la corriente del aire fluye en la misma dirección que los ejes del equipo.
Radiales
el aire se succiona desde los laterales.
Tangenicales
eje con paletas que actúa como impulsor girando dentro de un cilindro.
factores físico-estructurales
control de humedad.
control térmico.
acústica.
LASTRE
ANCLAJE
aberturas de acceso
puertas-trampa
puertas sobre deslizante
puertas tipo labio
puertas acolchadas
puertas giratorias
VENTAJAS
DESVENTAJAS
REDUCCIÓN DE LOS COSTES DE FUNCIONAMIENTO DEBIDO A LA SIMPLICIDAD DEL DISEÑO.
COSTE INICIAL CONSIDERABLEMENTE MENOR QUE LOS EDIFICIOS CONVENCIONALES.
SISTEMA FÁCIL Y RÁPIDO DE MONTAR, DESMONTAR Y REUBICAR.
ESPACIO LIBRE INTERIOR ABIERTO, YA QUE NO HAY NECESIDAD DE COLUMNAS.
CAPACIDAD DE CUBRIR CASI CUALQUIER PROYECTO.
PERSONALIZACIÓN DEL TAMAÑO Y LOS COLORES DEL TEJIDO, INCLUYENDO LA TELA
TRANSLÚCIDA, PERMITIENDO LA ENTRADA DE LUZ NATURAL.
FUNCIONAMIENTO CONTINUO DE LOS VENTILADORES PARA MANTENER LA PRESIÓN, EN OCASIONES REQUIERIENDO UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE EMERGENCIA.
DERRUMBE DE LA CÚPULA EN CASO DE PÉRDIDA O ROTURA DEL TEJIDO.
AISLAMIENTO INFERIOR AL DE LAS ESTRUCTURAS DE PAREDES DURAS, CON EL CONSIGUIENTE AUMENTO DEL COSTE EN CALEFACCIÓN O REFRIGERACIÓN.
CAPACIDAD DE CARGA LIMITADA.
VIDA ÚTIL CORTA EN COMPARACIÓN CON EDIFICIOS CONVENCIONALES
M
I
R
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O
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Architects of Air
2010
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Mossine Partners
2012
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