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Una estructura de tracción es un elemento estructural que no se comprime ni se dobla, sino que solo retiene la tensión. Las estructuras de membranas tensadas se usan con mayor frecuencia como techos porque pueden cubrir largas distancias de manera económica y atractiva. Este tipo de estructura se encuentra a menudo en instalaciones deportivas, almacenes y almacenes, salas de exposiciones.
Este artículo describe brevemente los tipos, formas y ventajas de las estructuras de tracción.
Tabla de contenido
Historia de las estructuras tensadas
Primer desarrollo de cálculos prácticos de tensión y deformación en estructuras, láminas y membranas de tracción por el ingeniero ruso Vladimir Shukhov. Para la Feria de Nizhny Novgorod de 1896, diseñó un pabellón de exhibición de ocho estructuras de capa delgada y extensibles que cubren un área de 27,000 metros cuadrados. En estos días, las estructuras de tracción son muy populares y se utilizan en muchos lugares. Los edificios notables incluyen Munich Olympiapark, Millennium Dome London y Ashford Designer Outlet UK.
Tipo de estructura de tracción
La clasificación de las estructuras de tracción se realiza en el plano en el que la fuerza de tracción está actuando sobre la estructura. En base a esto, las estructuras de tracción se clasifican en los siguientes tipos:
1. Estructura de tracción lineal
Una estructura de tensión lineal es aquella en la que todos los miembros están sujetos a una fuerza de tensión lineal. Este elemento lineal está soportado por elementos de compresión, pero la carga principal la soportan los elementos de tensión. Un ejemplo común de estas estructuras son los puentes colgantes de cable. El pilar principal actúa como miembro de compresión, pero la carga total la llevan los cables tensados.
Las estructuras de tensión lineal se clasifican además en los siguientes tipos:
- puente colgante
- Cubra el cable
- Viga o armadura atirantada
- armadura de cables
- cable de tensión recto
2. Estructura de tracción tridimensional
Una estructura de tensión tridimensional es una colección de elementos que están principalmente en tensión, y la compresión se transfiere al mástil central, que cae al suelo. La ocurrencia más común de tensión tridimensional se encuentra en los estadios deportivos, que normalmente sirven como techo de estas estructuras.
tridimensional Las estructuras de tracción se clasifican además en los siguientes tipos:
- Ruedas de bicicleta (se puede colocar horizontalmente y usar como techo)
- armadura de cables modelo 3d
- estructura de tensegridad
3. Estructura de tracción de tensión superficial
Una estructura de tensión de tensión superficial es lo mismo que cualquier otra estructura de tensión dos, excepto que el miembro de la superficie es el miembro que soporta la tensión. Las estructuras de tracción de tela son un excelente ejemplo de estructuras de tracción de tensión superficial, donde los pilares verticales sostienen telas especialmente diseñadas bajo tensión.
tensión superficial Las estructuras de tracción se clasifican además en los siguientes tipos:
- estructura de tela
- Membrana pretensada
- membrana de tensión neumática
- caparazón de rejilla
Forma de la estructura de tracción
Las cuatro geometrías básicas utilizadas en las estructuras de tracción son:
1. Estructura de tensión cónica
Muy eficaz para cubrir grandes áreas, la estructura de tensión cónica es fácilmente identificable por su forma de tienda de campaña. Los diseños cónicos pueden presentar mástiles simples o múltiples. En ambas opciones de diseño, la membrana se estira entre el anillo de Pinnacle y los puntales perimetrales inferiores. Los conos son especialmente efectivos en áreas que deben cumplir con las regulaciones con fuertes lluvias o fuertes nevadas.
2. Estructura hiper o anticorteza
Como una de las más comunes de todas las estructuras de membrana de tensión, la forma hiper (paraboloide hiperbólico) se destaca por su retención de forma y excelencia en el flujo de agua debido a su atractivo estético. Estas estructuras se basan en dos curvaturas opuestas, también conocidas como anticlásticas, para su estabilidad. Este tipo de construcción es ideal para dar sombra en áreas de descanso y pasillos de alto tráfico.
3. Construcción de arco paralelo o bóveda de cañón
Estos diseños de arcos paralelos curvos simétricos forman un dosel de membrana de tensión increíblemente funcional que puede abarcar largas distancias, como áreas pequeñas como estadios deportivos o vestíbulos. Según el tramo, el sistema de bóveda de cañón puede ser una forma muy rentable de incorporar membranas de tracción en su proyecto debido a la repetibilidad del diseño y la eficiencia del material.
4. Red de cables y estructura de membrana.
Para las aplicaciones de techos de membrana extensible de tramos largos que se encuentran comúnmente en estadios y espacios grandes, las estructuras de red de cable 3D o rejilla de cable son una solución eficiente para estructuras extensibles ligeras.
Ventajas de las estructuras tensadas
- Refugio ambiental (sol, lluvia, viento)
- Translucidez general, posibilidad de diseñar efectos de luz
- Ligero y duradero
- Forma infinita, carácter pegadizo.
- Tiempos de construcción cortos, fabricación de estructuras fuera del sitio, tiempo de inactividad reducido del sitio
- gran envergadura
- Reciclabilidad y respeto por el medio ambiente
- Adaptabilidad a emocionantes tecnologías de construcción (acero, vidrio, cemento, piedra)
- Fácil mantenimiento y fácil de reparar o reemplazar
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