Diseño de estructuras traccionadas. Sistemas y Diseño de Estructuras.

Diseño de estructuras traccionadas. Están solicitadas fundamentalmente por esfuerzos de tracción. Por su escaso espesor no pueden materializar un brazo elásticos interior apreciable. Aptitud restringida para la flexión, compresión. Cargas de distribución variable  Sólo con cambios de forma importante. Necesitan estabilización. Contorno  Requiere estructuras de sostén especiales De su diseño depende la economía del conjunto

Estructuras traccionadas Estructuras traccionadas. Se han impuesto como cubiertas permanentes de grandes luces. También, para construcciones temporarias de luces menores (carpas y construcciones neumáticas). Referencia a otras estructuras. Estructuras que combinan elementos traccionados con elementos rígidos a flexión. Puentes colgantes / atirantados Cubiertas colgantes Vigas armadas Mástiles arriostrados.

Alternativas. Láminas suspendidas. Sistemas de cables. Membranas Otra clasificación: Cubiertas de simple curvatura. Sistemas de cables de doble curvatura. Sistemas combinados de cables y elementos rígidos. Carpas.

Ejemplo.

Ejemplo

Criterios de estabilidad. La inestabilidad no es en el sentido clásico, pero: El escaso peso propio / la escasa rigidez a flexión  Inestabilidad de forma (aero-estática) Inestabilidad aerodinámica (oscilaciones). Principales acciones: Peso propio. Viento.

Estabilización. Por Peso Por pretensado Por peso: sin rigidez de forma g (x) > a q(x) con S > 0 1,1 < a < 1,5 con rigidez de forma D q(x) = a q(x) – g(x)

Estabilización por pretensado.

Cables coplanares. Cables ortogonales Cable estabilizador Cables coplanares. Cables ortogonales Cable estabilizador. Pequeñas deformaciones. Pretensado necesario.

Estadio en Tokio. Cubierta con familia ortogonal de cables.

Yoyogi Gymnasium.

Otras imágenes.

Lámina suspendida de curvatura simple.

Lámina suspendida de doble curvatura.

Otro caso de familia ortogonal.

La construcción terminada.

Detalles.

Sistemas de cables: La envoltura apoya sobre los cables sin función portante. Mayormente son sistemas pretensados. Dos familias de cables. El estado de pretensado es determinado por la geometría de la red y su estructura de sostén. Contorno indeformable o apoyos puntuales (relinga). Malla que cubra la superficie, cumpliendo requisitos de forma, servicio, comportamiento estructural, facilidad de construcción y economía. Hay que evitar zonas de baja curvatura. Factores de la fuerza de pretensado: Geometría de la malla Dirección de los cables. Deformabilidad / Contorno.

Cadena o cable.

Deducción catenaria.

Cables.

Terminales en Cables.

Elemento cable.

Elemento cable.

Relación flecha-luz.

Ejemplo:

Ejemplo:

Sistemas coplanares. Cerchas Jawerth, vigas de cables o celosías de cables.

Sistema radial. Como idea de costos la tabla da una idea del aporte relativo de cada componente de la estructura.

Sistema radial con puntales.

Membranas Membrana como elemento estructural. Chapas (acero, aluminio), plástico ref., tela (lona, folios de plástico) Pretensado mediante cables o presión neumática.

Millenium Dome (Londres)

“Tensional Integrity” Tensegridad

Estadio único Ciudad de La Plata Cubierta con Sistema Tensegridad

Estadio único Tensegrity (Tensegridad)

Estadio único Cubierta con Sistema Tensegridad

Estadio único Cubierta

Estadio único Detalle Cubierta

Estadio Maracaná – Río de Janeiro - Brasil

Moses Mabhida Stadium – Durban, SouthAfrica

Moses Mabhida Stadium – Durban, SouthAfrica

Moses Mabhida Stadium – Durban, SouthAfrica

Estadio Olimpico – Roma

Estadio Olimpico – Roma

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