1 INTRODU CCIO N al SISTEMA

TALLER VERTICAL DE ESTRUCTURAS

Nivel III

ESTRUCTURAS NEUMATICAS

Taller: S | V Revisión: A

1 INTRODUCCION al SISTEMA

Con los adelantos ocurridos en la fabricación de materiales plásticos a partir de la década de 1940 comenzó el desarrollo de la tecnología de cubiertas y se incorporaron las membra n a s para cubrir domos, esferas y cilindros; debido a su resistencia, economía constructiva, duració n y poco peso. Las telas adecuadas para materializar cubiertas neumáticas de grandes luce s tienen espesores pequeños, no más de 3 mm, y gran resistencia, razón por la cual se las denomina genéricamente membranas.

Un hito en la fabricación de estas estructuras se dio en EE. UU en el año 1946 cuando Walter Bird fabricó un Domo de 15 m de diámetro para cubrir un radar. Posteriorment e la compañía Birdair construyó un Domo de 60 metros de luz.

Fig.1 Domo neumático de Walter Bird. Año 1946.

En el año 1970 se desarrolló en Osaka, Japón la Feria Mundial en un predio con mal a s condiciones de terreno y riesgo sísmico que hicieron determinante el uso de estructura liviana s esto dio un gran impulso al uso de estructuras de membranas transitorias y permanentes. Entr e las más destacadas se encontraban el pabellón de los EE. UU, que cubría una planta sin columnas de 139m x78m.

Fig. 2 pabellón USA en Osaka, Japón En la ciudad de Pontiac, Michigan, Estados Unidos, se construyó, en el año 1975, el estadio Silverdome sobre una planta de 220m x 168m que es hasta la fecha la estructura neumática má s grande del mundo.

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La membrana esta reforzada con dos familias de cables que la cruzan diagonalmente. La cubierta neumática, de perfil bajo, alcanza una altura de casi 60 m sobre el terreno, y unos 30 m sobre la parte superior de las tribunas. En caso de desinflado, la membrana cuelga de los cable s a una altura aproximada de 30 m del terreno.

Fig.3 Pontiac Dome. Año 1975

Una estructura neumática es un sistema integrado por diferentes elementos en el que cad a uno está diseñado para lograr mayor eficiencia. T odo sistema neumático consta de membra n a s que conforman un volumen, equipos que suministran aire, accesos y egresos y un apropiado anclaje en los cimientos.

Para grandes estructuras neumáticas las membranas se refuerzan con redes de cables diagonales qué resisten parte de los esfuerzos y en consecuencia disminuyen las solicitacione s en las membranas. Se puede definir a la Estructura Neumática como una estructura de tracción liviana, pues se sustenta con tensiones puras de tracción espaciales, debido a formas curvas superficial e s que toma la membrana y por la tensión previa (Pi), en forma de presión interior, que las asegura. Podemos llamarlas también, estructuras estabilizadas por aire pues logran su equilibrio a través de la presión interna (Pi) de aire durante toda su vida útil.

Fig.4 Forma ≡ Funicular T RACCION

Estas estructuras soportan pequeñas diferencias de presión interior (Pi) y presión exteri o r (Pe), debidas al viento, peso propio, nieve, etc.