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Estructuras Tensiles

Sistemas Constructivos
by

hans hoepker

on 9 April 2013

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Transcript of Estructuras Tensiles

Al ser una membrana tan sensible al fallo por la facilidad con que se derrumba por fugas es crucial que se realice una inspección constante de las partes que la componen.

Se debe inspeccionar frecuentemente:

Las condiciones de los anclajes, observando su nivel de desgaste.

El estado de la superficie que se haya elegido, pendiente de cualquier fuga.

Se debe inspeccionar con menor frecuencia:

El equipo de hinchamiento. Los Detalles Constructivos de las Tenso Estructuras Principios y Requerimientos de Proyecto de los Detalles Constructivos de las Tenso-estructuras. Proceso de Diseño de las Tenso Estructuras El proceso de diseño puede resumirse en las siguientes fases: Terminal Marítima de Alicante Estructuras Tensiles Carlos Alves. Alejandra Gutiérrez. Hans Hoepker. Marco Murillo SISTEMA, PROCESOS Y SISTEMA CONSTRUCTIVO MEMBRANA TENSIL Manofacturación e Instalación Control de Calidad Mantenimiento NEUMÁTICA Requerimientos Pre-construcción Requerimientos Post-construcción Durabilidad: 15-25 años aprox. (CIDELSA) Canalización de aguas y/o nieve. Estudio de asoleamiento y sombras. Materiales apropiados para el clima. Canalización de aguas para limpieza. Colores en la membrana que se deterioran y no favorecen a una iluminación natural adecuada de las tribunas. Resistencia al rasgado. Ausencia de deformación y estabilidad dimensional Resistencia a rayos UV Materiales antiflama Recubrimiento o lacas antihongos Revisión general anual de la estructura Ajuste de tensión anualmente dependiendo de la
especificación del proovedor. Revisión especial en caso de: incendio o terremoto, o algún daño específico de la estructura Muchos de los aspectos que componen las tenso estructuras, ya son muy estudiados, pero en el caso de los detalles constructivos no se especifican de una manera adecuada o no se habla mucho sobre estos aspectos, aún siendo estos de gran importancia para el resultado final. Agua a alta presión canalizada por caída libre *Caso membrana PVC o fibra de vidrio: recubrimiento
con capas acrílicas, compuestos fluorados o teflón. DISEÑO MATERIALES Control de Calidad Mantenimiento -Información previa: programa, emplazamiento, dimensiones, límites, materiales y medios disponibles.
-Anteproyecto: Establecimiento de forma, curvatura y desagüe, características arquitectónicas, relación con el entorno, puntos de apoyo y anclaje.
-Determinación de la forma
-Calculo estructural. Obtención de tensiones y deformaciones. Dimensionado
-Estrategia medioambiental, acondicionamiento e instalaciones: iluminación, acondicionamiento térmico, acondicionamiento acústico, resistencia al fuego, cableado, energía incorporada...
-Patronaje
-Detalles Constructivos
-Especificaciones de materiales: manejo, puesta en obra
-Plan de inspecciones y mantenimiento
-Medición y presupuesto Limpieza periódica de la superficie externa garantiza durabilidad (lluvia insuficiente) Expresión Visual Requerimientos Estructurales Geometría Clima, medio ambiente y sostenibilidad Construcción Los detalles quedan a la vista, forman parte de el aspecto final que se obtiene. Los aspectos además de forma, también son indicadores de idoneidad tanto estructural como técnica y funcional Resistencia, redundancia, estabilidad, flexibilidad y compatibilidad de deformaciones. Esquinas solapeadas o cerradas(Los cables se pueden ajustar) Articuladas pero no se pueden ajustar. Según recorrido de cargas, además de las uniones de carga depende mucho, por su capacidad de giros y desplazamientos, los cambios de escala y la necesidad de coordinación. Aunque son estructuras y componentes prefabricados, las uniones se realizan en obra, aplicando pretensado y regulando las tensiones. Algunas de las uniones son de forma provisional y otras definitivas. Durante el montaje hay muchas variaciones de geometría que requieren diferentes soluciones El clima (la lluvia principalmente) afecta las uniones, ya que la mayor cantidad de agua y desechos se estancan en estas zonas, sin embargo actualmente ya se han empezado a desarrollar se tal manera que no se afecte la estructura de gran manera. Capas para mejorar el aislamiento térmico y comportamiento acústico. Aeropuerto de Bangkok Una vez que la estructura ha sido diseñada, el proceso de manufactura de la membrana y la instalación de la estructura inicia. Tipología de los Detalles Constructivos de las Tenso-estructuras. El método tradicional, requiere que se realicen perforaciones. La soldadura, permite que se conecten las membranas de manera directa
Pero actualmente se prefiere que la pieza se confeccione según las medidas requeridas El primer paso es adaptar el material elegido de la membrana para su aplicación práctica, en una estructura simple que se logre mantener erguida por sí sola, la preparación es sencilla y la mayoría de ajustes pueden realizarse en el sitio. Principales métodos de unir, construir, tensar, crear bordes y aristas así como tratamiento de esquinas. Puntos altos, tratamientos de anclajes etc.
El control es crucial por el peligro de fugas (membrana, anclajes, puertas)

Se debe engrasar regularmente los cojinetes de los compresores del equipo de hinchamiento.

Se debe inspeccionar los anclajes por si están en las debidas condiciones, observando su nivel de desgaste.

En caso de huecos, se debe reparar rápido para no forzar al equipo:
-Menores=In situ (inflada o desinflada)
-Mayores=En algún taller especializado

Lavar periódicamente con una solución jabonosa (vidrios) Costuras y Juntas Empresillado El material se corta en plotters, siguiendo el patrón desarrollado por el diseñador. Una vez preparados los patrones, se deberán unir para formar la membrana. Hay diferentes formas de unir los paneles, dependiendo del tipo de trabajo y la tela elegida. Las uniones deberán coserse y ser soldadas por alta frecuencia. Flexibles (cable, cuerda), Semi-flexibles (con elementos de transición) y rígidos (tubos, perfiles). Bordes Perimetrales Cubierta reforzada en su perímetro con cables en el interior de la relinga. Bordes Perimetrales Para luces de menos 3 a 4m, el borde puede carecer de refuerzo o solo ocupar un doblado.
Para luces de mas de 6m el esfuerzo se debe colocar, su posición varía según el resultado requerido. Bordes Perimetrales Los bordes rigidos se deforman muy poco, por lo que producen efectos de picos de tensión como los que ocurren como cuando existe mucho viento o nieve acumulada. Lima tesas Colgadas, apoyadas, atirantadas y lima hoyas apoyada Aristas Esquinas Las cintas de refuerzo estiran la membrana en la dirección del cable, impiden que se arrugue y transmiten los esfuerzos tangenciales. Soldadura o sellado de alta frecuencia en membranas de PVC Requerimientos Pre-construcción Requerimientos Post-construcción DISEÑO MATERIALES Canalización de aguas y/o nieve. Estudio de asoleamiento y sombras. Materiales apropiados para la actividad que alberga la estructura. Canalización de aguas para limpieza. 1. 2. Después de que la elaboración de la membrana está completa es empacada y transportada al sitio de instalación. El transporte es una importante parte del proceso, así como proteger todas las partes de la membrana de fricción o golpes potenciales, se recomienda doblarla para hacer la instalación en el sitio más sencilla. Membranas de Películas plásticas (ETFE): Plástico resistente al calor, a la corrosión y a los rayos UV.
Membranas de tejidos: Son de tejidos de vidrio o sintéticos.
Membranas de caucho (EPDM): aislamiento eléctrico, resistente a los agentes atmosféricos, ácidos y productos químicos, es susceptible a ataque por fuego por aceites y petróleos.
Membranas de lámina o tejido metálico: Resistentes en todos los aspectos, son muy costosas. 3. 4. Materiales anticorrosivos Ausencia de deformación y estabilidad dimensional Resistencia a rayos UV Materiales antiflama Recubrimiento o lacas antihongos Una vez realizada esta etapa, la membrana se debe montar en los polos perimetrales de la estructura. La instalación de la membrana dependerá de su tipo particular, es decir, si es rígida o flexible. Resistencia a agentes atmosféricos Revestimiento Elastómero Profesional Antimoho Impermeabilidad total al agua de lluvia.
Adherencia extraordinaria a los distintos materiales usados normalmente en la construcción.
Flexible,no se fisura ante los movimientos de la obra.
Gran resistencia a la intemperie (lluvia, polvo, humos industriales, alcalinidad del cemento, ácidos y álcalis diluidos y grasas)
Excelente resistencia a la abrasión y golpes.
Fácil lavado. La membrana se corta de forma circular, en donde se aprecia el exterior e interior de los componentes. permite un mayor manejo y control durante y después de la colocación (mantenimiento) Puntos Altos y Bajos Las cargas que circulan por la superficie de la membrana se concentran hasta el punto de unión. Como la tensión supera por mucho el valor admisible, se requiere de un ensanchamiento en este punto. (Circulo de diámetro variable) Su actividad principal desde sus comienzos ha sido la fabricación de toldos y marquesinas para el mercado costarricense, tanto para uso comercial como residencial. Actualmente importa la mayor parte de los componentes de fabricación de Estados Unidos, México y Europa. Placas de Anclaje Bases de mástiles y anclajes. Suele se favorable que las bases de los mástiles están articuladas para facilitar el montaje y para que no transmitan momentos a la cimentación, Sin embargo, puede interesar en algunos casos que estén empotradas Anclajes Activos (pretensados) y pasivos superficiales (estacas, pilotes, pozos, zapatas, elementos de pantalla, estacas, macizos, tubos) o profundos (placas, hélices, perfiles, emparrillados, troncos, barras o macizos). 5. Se deberá prestar atención especial a la exactitud dimensional del posicionamiento del sistema de soportes, así como a la adecuada colocación de las placas y las conexiones de anclaje. Durante el levantamiento de la membrana, podría ser necesaria la utilización de una barra transversal que evite daños en la estructura. Un muy importante aspecto a considerar son las condiciones climáticas de los días en que se realizará la construcción. En caso de vientos mayores a 25Km / h no se recomienda el montaje. 6. Toldos Desarmables Cortinas Retráctiles Su vida útil es mucho más larga, no se oxidan aún en la playa y por lo tanto las lonas no se manchan. Pueden ser instalado y desinstalado perfectamente entre dos personas.
El sistema tradicional pega con calor una cara de la lona con la otra, el nuevo sistema de sellado de Alta Frecuencia en lugar de pegar, logra fusionar las caras, una con la otra, convirtiendo la únion en un sola pieza, con una resistencia insuperable. Sistema de tamaño ajustable. Para una correcta gestión de la luz y protección solar en el interior de la estancia, utiliza tejidos especiales, tejidos que filtran y controlan la entrada lumínica creando espacios nuevos y confortables.
Además de proporcionar una alta protección solar. Su uso se generaliza cada vez más en espacios abiertos, esta tendencia inspira para aportar soluciones que combinen funcionalidad con diseño de vanguardia, buscando la integración en cualquier espacio o ambiente Toldos Retractiles De estructura independiente configura un toldo con techo a dos aguas mediante brazos articulados y un sólo tubo de enrolle. Este tipo de toldos son ideales para instalarlos en soláriums, jardines y negocios de hostelería gracias a la gran superficie de sombra que se consigue con él. Tensoestructuras Construcción Sostenida por Aire Construcción Hinchada por Aire MEMBRANA ANCLAJES ERECCIÓN Y DESMANTELAMIENTO SOPORTE DE MEMBRANA Las tenso estructuras se representa básicamente por superficies de tejido estáticas conseguidas por la tensión de las mismas mediante la combinación de estructuras de acero (mástiles) y tirantes de cables. Es un tipo de solución de protección solar muy singular, con la posibilidad de diseñar infinitas formas tridimensionales (laxas, aéreas, triangulares, paraboloides hiperbólicos, conoides de revolución, etc). Membranas Plásticas Tejidos Revestidos Tejido Metálico Espumas Rigidizantes Membrana de Politetrafluoretileno (ETFE) Extraordinaria Durabilidad. Elevadada resistencia contra rayos ultravioleta. Estabilidad ante cambios de temperatura (170 C). No es Inflamable. Su unión: Soldadura. Tejidos de fibra sintetica (nylon o terylene), revestidos con Elastómeros. Los Elastómeros a base de vinilo: de neoprano, dutilo y los compuestos hypalón y vitónon los que presentan superiores propiedades contra las intemperies. Flexibles a bajas temperaturas. Duraderos (5 - 10 años). alta resistencia a los ácidos, a los aceites y a la llama. Fibras de Acero Inoxidable Revestidas Gran resistencia y Duración. Costo muy elevado impide su utilización en aplicaciones ordinarias Espuma de Poliuretano Pierde el Concepto de Arquitectura Neumática. Se convierte en una forma rigida que ya no necesita un flujo de aire para soportarse. Pierde Portablidad. Sistema de anclaje: Lastre de Agua o tierra Sistemas de Anclaje en el Suelo Estructuras que se desplazan de un lugar a otro. Se presta para vandalismo o accidentes (fragilidad de tanques de agua). Se recomienda que el tubo distribuya el agua en compartimientos. El sistema de lastres de tierra ya no se utiliza por su ineficiencia a la hora de soportar las cargas verticales de la estructura. Solo en casos de muy poca duración. Fuerzas de la estructura van hacia arriba contrario a estructuras tradicionales Reducir las fugas al mínimo ANCLAJE ATORNILLADO ANCLAJE MANGUERA EN DOBLADILLO ANCLAJE CATENARIOS Anclajes de Superficie. Unir la estructura a una cimentación de hormigón por medio de hierros o tornillos de sujeción. Cuando se intenta anclar en una superficie de concreto existente, se insertan los tornillos mediante martillos de impacto eléctricos; o taladrando el agujero y luego rellenando la cavidad con cemento líquido. Pueden usarse hierros de expansión auto taladrantes.

Anclajes subterráneos. Se aconsejan los anclajes de fileteado en espiral, de planchas helicoidales, y en una punta de flecha con ensanchamiento posterior.
Una estructura con una superficie de 1000m2 tarda entre 45 min a 1 hora en inflarse completamente.
Si se utilizan compresores auxiliares la tarea se agiliza, en cuyo caso podria durar alrededor de 30 minutos.
Realizar toda esta actividad, en un ambiente lejos de vientos fuerte. La membrana doblada en rollos llega al lugar.
Se preparan los cimientos en donde se anclara la estructura. (preferiblemente colocar los pernos de anclaje mientras se vierte el concreto)
Se colocan puertas o puntos de acceso, y la membrana se comienza a atar a los puntos de sujeción.
Se instala el equipo de hinchamiento, y se cierran puertas para comenzar el inflado.

1.
2.

3.

4. Las estructuras hinchadas con aire reclaman una válvula antirretroceso. Cada cierto tiempo debe restaurarse el nivel de presión deseado. Valvula
metálica
antirretroceso Mantener proporción con
tamaño de la estructura Estructuras Pequeñas Estructuras Grandes - Gas comprimido a cilindros de aire
- Sistemas de aire aspirado
(ahorro de peso y mayor rapidez)
- Aspirador/Compresor Cuando el volumen encerrado de aire es grande se necesita un flujo continuo de aire (similar a los sistemas de las estructuras soportadas por aire) Técnicas de Hinchamiento Categorias de anclajes en suelo
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