Estructuras neumaticas y de membrana

Estructuras neumaticas y de membranaobjetivosExplicar el conceto de cada uno de las estructurasDestacar su importancia en la actualidad de la construccinExplicar el funcionamiento de estas estructuras

Introduccion

Las estructuras neumticas conforman estructuras superficiales con membranas ya sea soportadas por aire o infladas por aire con formas de curvaturas de pequeas y medianas luces. Consisten en una delgada pared de material compuesto que es soportada por diferencia de presin. Estas diferencias de presiones generan en la membrana fuerzas de tensin.

Las estructuras neumticas desafan la gravedad de una manera completamente original, pues contrariamente a las estructuras comunes cuyo peso debe ser distribuido en el suelo, imponen una carga que acta en sentido contrario a la gravedad. Cuando esta carga ascensional no esta adecuadamente contrarrestada por un conveniente instrumento de anclaje, la estructura o alguna de sus partes se levanta del suelo dejando que el aire se escape y haciendo posible el fracaso total

Las estructuras neumticas distribuyen las cargas a los soportes mediante membranas presurizadas con aire, como los cables, ellas transmiten solamente los esfuerzos de tensin a travs del plano de su membrana.

definicionSon estructuras livianas, flexibles y alcanzan su equilibrio mediante traccin pura. Se diferencian de las clasificadas como estructuras de traccin en la incorporacin al sistema estructural de una accin sobre el sistema de cargas, provocada por la presin a la que se somete el aire confinado dentro de los elementos estructurales.Pueden resolver la cubierta de superficies muy grandes sin apoyos intermedias, dada su gran liviandad, siendo su caracterstica ms relevante la posibilidad de armar, desarmar y transportar la estructura con facilidad, pues suman a la tecnologa de cables y telas, la necesidad de apoyos simples.

Arquitectura neumaticaEste tipo de arquitectura es la que se diferencia considerablemente de las tcnicas estructurales convencionales; ya que tiene como principal sostn el aire, las construcciones neumticas son aquellas que se pueden hacer a partir de aire.Estructuras soportadas por aireSe consideran tres tipos de carga:Cargas muertas: son el peso propio de la estructura, el cual es tan insignificante el cual puede despreciarse en el momento de proceder al diseo. La influencia del peso propio es mayor en el plano horizontal y desciende gradualmente hasta cero conforme se acerca al plano vertical.Cargas suspendidas de la membranaCargas vivas: son las causadas por los parmetros climticos como la lluvia y como la nieve.Cargas de presinEste tipo de construccin posee cuatro elementos que pueden considerarse elementales:Membrana que compone la estructura.Medios para soportar esta membrana.Medios para anclarla en el suelo (anclajes).Medios de entrada y salida al contenedor ambiental (accesos).

CARACTERSTICAS DE ESTRUCTURAS SUSTENTADAS POR AIRE O DE BAJA PRESINCompuestas con una sola membrana rigidizada por el volumen de aire interno que conforma el espacio arquitectnico sometido a una sobrepresin (Pi) de muy bajo valor. Permiten cubrir luces muy grandes , presin del orden de 2g/cm2 a 4g/cm2 ( 20kg/m2 a 40kg/m2).

Las formas geomtricas de este tipo de estructuras son esfricas o cilndricas constan de aberturas para el control del volumen interno de aire y equipos sopladores para mantener una presin constante. Esta situacin hacen que el sistema sea inconveniente desde el punto de vista energtico/ sustentable.

membranas

Estructuras de membranaEl sistema de membranas se usa como la estructura completa de un edificio, como techo o a manera de toldo para proteger del sol y dar un realce arquitectnico a la obra Permite un impacto esttico monumental, sobre todo en cierto tipo de construcciones artsticas, especialmente en cubiertas para eventos, exposiciones, patios, restaurantes y dems.Los diseos arquitectnicos con membranas tensadas son un verdadero prodigio de imaginacin. Evocan la libertad de una carpa de circo y ofrecen la flexibilidad estructural de crear formas que ningn otro material hara posible. Adems ofrecen la experiencia particular de la luz difusa del sol en su interior y una acstica y sensacin espacial nicas.

Las membranas arquitectnicas son estructuras elaboradas con postes, cables y textiles tensionados que permiten diseos de gran variedad y belleza y pueden utilizarse como cubiertas y cerramientos en estadios, coliseos, parques, centros comerciales, aeropuertos, plazoletas de comidas, terminales de transporte, instalaciones deportivas y centros recreativos.

Historia Los predecesores de las membranas arquitectnicas son las carpas tradicionales, las estructuras infladas y las estructuras de redes de cables.La era moderna de los textiles tensionados empez con un pequeo stand diseado y construido por Frei Otto para la feria federal de jardinera en Kassel, Alemania, en 1955.La primera membrana arquitectnica diseada y construida en Colombia fue la de la Plaza de Comidas de Corferias (Bogot, 1996) un trabajo desarrollado por la firma Castro Rojas Ingenieros y Arquitectos, que ha sido pionera de este tipo de estructuras y ha tenido a su cargo varios proyectos de membranas arquitectnicas en Colombia y otros pases de Latinoamrica. Su trabajo ms reciente fue una cubierta de 2,000 m2 para la estacin Patio Norte de Transmilenio en Bogot, y actualmente est desarrollando las membranas para las estaciones Usme y Tunal del mismo proyecto.La industria mundial de membranas arquitectnicas y productos relacionados con tecnologa textil (materias primas, productos terminados, maquinaria, software) est representada globalmente por la Industrial Fabrics Association International (IFAI), organismo que otorga anualmente el International Achievement Award como reconocimiento a los ltimos avances en diseo y fabricacin en 29 categoras.

Caractersticas Las membranas arquitectnicas son completamente diferentes a cualquier otra solucin de cubiertas, tanto tcnica como funcionalmente. A partir de cuatro formas bsicas -plana, cncava, convexa y la parbola hiperblica- se obtienen gran cantidad de configuraciones geomtricas, a las cuales se agregan caractersticas fsicas poco comunes para lograr estructuras nicas.

Las membranas arquitectnicas tienen muchas cualidades tcnicas y estticasPermiten ilimitadas posibilidades de diseo.Se pueden instalar en todos los climasProducen ahorros en cimentacin y estructura porque son muy livianas.Son de larga duracin y fcil mantenimiento.No se manchan fcilmente.La iluminacin interna genera reflejos nocturnos muy especiales.Son translcidas.Evitan que pase el calor y mantienen ambientes confortables en clima clido.Permiten ahorros de energa en iluminacin y climatizacin

conclusionLa arquitectura neumtica tiene buenos argumentos para ser desarrollada y tomada en cuenta en la construccin de espacio por su fcil manejo en cuanto a los soportes de pesos, utilizando a su favor la gravedad gracias a la presencia de aire en los compartimentos o membranas que contienen en su interior aire. Tambin la membrana trabaja en conjunto ya que es al que se usa como la materia prima para sostener los pesos y guardar en su interior el aire depositado.