El futuro de la aplicacion de tenso estructuras en Cuba

Resumen

Aunque la demanda de las estructuras tensionadas va en
creciente aumento, debido a que son relativamente nuevos para el
mundo de la ingeniera existe un reducido conocimiento
científico acerca de las mismas. El presente trabajo tiene
como objetivo realizar una revisión de los aspectos
relativos a las tenso estructuras de forma tal que sirva de
motivación para el estudio científico de la
presente temática por los especialistas cubanos.
Tópicos como forma, material, análisis estructural,
uniones y proceso constructivo son tratados en el desarrollo.
Luego de la descripción, se realiza un conjunto de
valoraciones que evidencian las ventajas que brindan las tenso
estructuras para Cuba.

Palabras Clave: Tenso estructura, membrana,
cubierta textil.

Introducción

Las estructuras tensionadas incluyen amplia variedad de
sistemas, que son conocidos por apoyo en elementos atirantados
para soportar las cargas de servicio, han sido empleadas a lo
largo de la historia como puentes atirantados y lonas. No
obstante las estructuras tensionadas fueron aplicadas a puentes
en el siglo XIX y solo en el siglo XX se aplicaron a edificios.
El diseño de amplias membranas traccionadas depende, en
gran medida de la computación, mucho desarrollo ha
obtenido este tema especialmente a partir del trabajo de Frei
Otto que tuvo éxito utilizando modelos a escala[1]. Esos
modelos representaron la forma deseada de las membranas, pero no
condujeron al conocimiento del comportamiento estructural de las
láminas, información necesaria para grandes
estructuras membranales compuestas.

Muchas estructuras desplegables fueron empleadas para
cubrir lugares públicos, en largos caminos emprendidos por
viajeros y otros a lo largo del siglo XIX. Estas fueron
construidas con lona, sogas y madera. El principal problema que
se introdujo después, fue la resistencia al fuego de las
membranas y los elementos estructurales. El cual fue resuelto con
la aparición de la fibra de vidrio plastificada con
teflón (PTFE).

Inicialmente la economía estructural, fue la
característica que condujo al empleo de las estructuras
tensionadas. El primer arquitecto norteamericano que
desarrolló una tenso estructura permanente fue John
Shaver. Independientemente de esto, las tenso estructuras son,
como la mayoría de estructuras espaciales, por su
naturaleza única muy expresivas, creando arquitectura
moderna y original.

El desarrollo de modernas estructuras membranales
comenzaron a emplearse en la segunda mitad del siglo XX, el
aporte de Frei Otto en Alemania y los medios de
comunicación de esta rama, potenciaron la amplia
diseminación de estas estructuras por el mundo.
También un papel fundamental en el interés
despertado por las estructuras tensionadas, jugaron las
exposiciones mundiales, en especial, Osaka´70, en
Japón donde se empleó la forma de tienda en
módulos repetidos, que aunque eran modernos se
remitían a las estructuras empleadas por nómadas.
El arquitecto canadiense Eberhard Zeidler diseñó
dos monumentales estructuras tensionadas para la edición
Vancouver´86, que hoy se emplean como palacio de
convenciones, y pabellón de uso variado.

La capacidad de cubrir grandes luces sin apoyos
intermedios, creó una gran oportunidad para el empleo de
las estructuras tensadas. Entre los empleos más exitosos
de las membranas estructurales se incluye, la construcción
de cubiertas en forma de domos para estadios en
Norteamérica. A partir de los 1980 las tenso estructuras
fueron las más empleadas para las instalaciones
deportivas, entre los materiales ligeros.

Precisamente esta característica de estructura
"mínima" es la que si se aprovecha adecuadamente puede
resolver muchos problemas de cubierta en lugares públicos
en Cuba. El tiempo necesario para la construcción de estas
estructuras es sorprendentemente breve, pues después de
prefabricar la membrana es cuestión de 25 turnos de
trabajo para realizar la cimentación, erección de
estructuras metálicas, y propiamente el montaje de la
membrana[2].

Forma

Partiendo de la idea principal que los elementos
estructurales, que trabajan a flexión son poco eficientes
en el uso del material pues ya que las fibras interiores de la
sección nunca alcanzan máximos valores de
tensión, sin embargo aportan peso a la estructura. Se
cuestionó la configuración geométrica de los
elementos, se desarrolló la armadura y el espacio que
antes era ocupado por material ahora es vacío. No obstante
la manera más simple y eficiente de soportar las
solicitaciones por un elemento, es en estado de
compresión/tracción pura. En sistemas de dos
dimensiones el arco (compresión) y el cable
(tracción) son los más eficientes, en tres
dimensiones lo son el domo y la membrana traccionada
respectivamente.