ARQUITECTURA NEUMATICA
ASIGNATURA ESTRUCTURAS ESPECIALES FECHA I SEM 2015
PROFESOR LEOPOLDO DE MIGUEL
ALUMNOS PABLO RUBINSTEIN VALERIA BUSTOS FABIAN DIAZ
INTRODUCCION
INTRO Existen diversos tipos de manifestaciones arquitectónicas, entre las cuales consideraremos como punto especifico de investigación a la arquitectura neumática. Este tipo de arquitectura es la que se diferencia considerablemente de las técnicas estructurales convencionales; ya que tiene como principal sostén el aire. Es decir, las construcciones neumáticas son aquellas que se pueden hacer a partir de aire. Las estructuras neumáticas desafían 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 actúa 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. La construcciones neumáticas pueden estar hinchadas o soportadas por el aire. Ambas poseen un peso estructural extremadamente bajo (el cual esta determinado por el tipo de membrana que se utiliza), también el tiempo de armado y de desmantelamiento es muy corto (depende del tamaño del edificio, las condiciones del suelo, los tipos de anclajes y la cantidad de mano de obra disponible), pudiendo ser trasladas y usadas luego de un largo almacenamiento.
ARQUITECTURA NEUMATICA
HISTORIA
1-3
ANTECEDENTES
4-8
SISTEMA
9 - 12
FUNCION DE ELEMENTOS
13 - 15
ANALISIS ESTRUCTURAL
16 - 22
CARGAS SOPORTANTES
23 - 25
VENTAJAS E INCONVENIENTES
26 - 30
REFERENTES
31 - 35
VIDEO
36
SINTESIS
37
HISTORIA
1901 PREMIO DEUTSCH
ALBERTO SANTOS-DOUMONT EL 19 DE OCTUBRE SE OFRECIO EL PREMIO HENRY DEUTSCH EN LA MEURTHE, DONDE CONCURSAN LAS PRIMERAS NAVES Y PLANEADORES DE LA EPOCA. CONSISTIA EN SOBRE VOLAR LA TORRE EIFFEL DANDO UN CIRCUITO DE HASTA 30 MINTUOS PARA LLEGAR A LA LINEA DE CRUZADA. EN 29 MINUTOS Y 30 SEGUNDOS SANTOS-DOUMONT REALIZO LA PRUEBA Y CRUZO LA LINEA DE LLEGADA DE LA CARRERA. CREADOR DEL PRIMER DIRIGIBLE AEROESTATICO LLAMADO DIRIGIBLE NUMERO 4 Y SIENDO EL GANADOR EL NUMERO 6.
1917 PATENTE ESTRUCTURA NEUMATICA
ARQUITECTURA NEUMATICA
SIR FREDERIC LANCHESTER LAS ESTRUCTURAS NEUMATICAS SON BASTANTE RECIENTES. EN 1917, SIR FREDERIC LANCHESTER ESTABLECIO LA PRIMERA PATENTE DE CONSTRUCCION NEUMATICA EN EUROPA, MIENTRAS QUE EN EE.UU. EMPEZO A DESARROLLARSE EN 1946, DE LA MANO DE WALTER BIRD.
HISTORIA
1939 II GUERRA MUNDIAL
ESTRUCTURAS NEUMATICAS PARA LA GUERRA EN PLENA II GUERRA MUNDIAL, SE COMENZO A UTILIZAR LA ESTRUCTURA NEUMATICA PARA DISTINTOS FINES, PRINCIPALMENTE PARA LA CONFECCION DE REFUGIOS, ARTEFACTOS DE GUERRA Y LANCHAS DE VIAJES DE LARGAS DISTANCIAS, LO QUE COMENZO A PROVOCAR UNA CONSTANTE NECESIDAD POR ESTE SISTEMA CONSTRUCTIVO.
1948 ESTRUCTURAS NEUMATICAS PARA BARCOS
EMPRESA BRIDAIR PRODUCIDO POR ESTA EMPRESA, ESTE PROTOTIPO FUE REALIZADO A GRAN ESCALA PARA LOGRAR TAPAR COMPLETAMENTE LA CUBIERTA DE UN BARCO. SUS DIMENSIONES ERAN 140 x 25 m, TAL LONGITUDES PROVOCARIAN UNA TENSION DEMASIADO ALTA EN LA TELA, PARA LO QUE SE UTILIZO UNA RIGIDIZACION CON CABLES, QUE NO SOLO EVITABA LOS ESFUERZOS HORIZONTALES, COMO EL VIENTO. FUE UNA DE LAS PRIMERAS ESTRUCTURAS QUE PERMITIA UNA REGULACION DE LA TEMPERATURA EN SU INTERIOR. DE MANERA QUE PROTEGIA LA ESTRUCTURA DE ACERO DEL BARO, EVITANDO SU CORROCION CON EL PASO DEL TIEMPO.
ARQUITECTURA NEUMATICA
ANTECEDENTES
1966 PROTECCION DE ANTENAS
WALTER BIRD ESTE INVENTOR, RADICADO EN EE.UU. EMPLEA LA TELA FLEXIBLE O MATERIALES DE PELICULA O LAMINA DE BAJA PERMEABILIDAD AL AIRE, DONDE AGREGO LA COMPLEJIDAD DE CONSTRUIR ESTRUCTURAS RESISTENTES A ALTAS TEMPERATURAS BAJO EL SOL Y MAYORMENTE PROTEGER RADARES EN SU INTERIOR. BIRD, A DIFERENCIA DE OTROS, TRABAJA LA GEOMETRIA DE UNA FORMA CIRCULAR, DONDE LA SECCION TRANSVERSAL DE UNA DE SUS ESTRUCTURAS, REPRESENTA UNA CONDICION DE EQUILIBRIO PERFECTO. SE OBSERVA ADEMAS EL ALCANCE DE UNA GRAN RIGIDIZACION DEL MATERIAL (CAPA NEUMATICA), PERMITIENDO TRABAJAR UNA VERDADERA CASCARA DE PROTECCION.
ARQUITECTURA NEUMATICA
ANTECEDENTES
1968 ANT FARM
CHIP LORD Y DOUG MICHELS EN ESTE EJERCICIO TRABAJA LAS INTERSECCIONES DE LA ARQUITECTURA, DONDE SE COMPONE DE DISTINTOS FORMATOS. EL PROYECTO FUE CREADO PARA DISTINTAS EXPOSICIONES DE VIDEOS, PREFORMANCE Y DE INSTALACIONES APLICADAS AL MOVIMIENTO BRUTALISMO DE LOS 60 - 70. EL MODULO SE AJUSTABA A LAS NECESIDADES REQUERIDAS DE TRANSPORTE, ECONOMICO Y SOBRE TODO LA FACIL INSTALACION. ESTE TIPO DE ESTRUCTURA PERMITE LA PARTICIPACION DE LOS USUARIOS
1968
CASA INTELIGENTE
CASA JONAS
“JONAS COMO PRIMER HABITANTE DE UNA CASA INTELIGENTE” ESTA ES LA PROPUESTA DE UNA ESTRUCTURA INTELIGENTE, SENSIBLE AL ENTORNO Y QUE RESPONDE A ESTE ESTIMULO MOVIENDOSE. FUE CONSTRUIDA EN LA ESCUELA DE MADRID, EL PROYECTO VA MAS ALLA, EL ENUNCIADO DEL MISMO CONCIBE QUE ESTA INTELIGENCIA SE DISTRIBUYA, CONECTANDO ESTRUCTURAS DE SIMILARES CARACTERISTICAS, LA CUALES SERIAN CAPACES DE INTERCAMBIAR INFORMACION PROVECHOSA PARA SUS INQUILINOS.
ARQUITECTURA NEUMATICA
ANTECEDENTES
1970 ARQUITECTURA NEUMATICA UTOPICA
FREI OTTO FUE EL PRIMERO EN EMBARCARSE EN INVESTIGACIONES SOBRE LA ARQUITECTURA NEUMATICA DE FORMA PROFESIONAL, LLEGANDO A GRANDES RESULTADOS. PRINCIPALMENTE SU TECNICA SE DESELVOLVIO EN EL FORM FINDING, SIENDO ESTA UNA MANERA DE REPRESENTACION Y DEANALISIS DE LAS PRINCIPALES ESTRCTURAS NEUMATICAS DISENADAS POR EL. EN CONJUNTO A ESTE INVESTIGADOR, TAMBIEN SE ESTABA HACIENDO DE MANERA PARALELA LA INVESTIGACION DE ARQUITECTURA NEUMATICA, SE ESTABAN REALIZANDO TESTEOS A NIVEL MUNDIAL, SIENDO ESTE MISMO AÑO LA FERIA MUNDIAL DE OSAKA EN 1979 EL ARTE DE UNA ESTRUCTURA ESTRIBA EN SABER CÓMO Y DÓNDE DISPONER LOS HUECOS. ESTA FRASE DE ROBERT LE RICOLAIS, DEFINE CON EXACTITUD EL CONCEPTO DE ESTRUCTURA EN GENERAL Y DE ESTRUCTURA LIGERA EN PARTICULAR.
ARQUITECTURA NEUMATICA
ANTECEDENTES
1970 ARQUTIECTURA MODERNA
NUEVAS TENDENCIAS - MODERNISMO LAS PROPIEDADES DE LAS ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS, RESPONDEN A LAS NECESIDADES DE MOVILIDAD DE UNA SOCIEDAD CADA VEZ MÁS NÓMADA Y PERMITE UNA RELACIÓN M�S RADICAL CON EL MEDIO AMBIENTE, AL PODER A PLICAR EXPERIENCIAS QUE AFECTAN A LA PERCEPCIÓN DEL CUERPO Y LOS SENTIDOS EN DICHOS ESPACIOS INFLABLES. EXISTIA UNA NECESIDAD DE UNA ESPACIO O HABITACULO DONDE PERMITIERA LA PRIVACIDAD, LA VIDA DE CADA INDIVIDUO SEPARADA DE RESTO DE LA SOCIEDAD, DE UNA FORMA DE REVOLUCION SOCIAL OPRIMIDA POR LAS CLASES SOCIALES Y LAS FUERZAS MILITARES. EL CONCEPTO ABARCA LAS NUEVAS FORMAS DE VIVIR, EL CAMBIO DE SIGLO Y POR SOBRE TODO CADA UNO ES DUENO DE SUS PROPIAS DESICIONES.
ARQUITECTURA NEUMATICA
ANTECEDENTES
1970 FERIA MUNDIAL EN OSAKA
ARQUITECTURA NEUMATICA
OSAKA POSTERIORMENTE, EL PABELLÓN DE U.S.A. DE LA EXPOSICIÓN DE 1970 DE OSAKA, DISEÑADO POR DAVIS, BRODY, CHERMAYEFF, GEISMAR, DE HARAK Y GEIGER, JUNTO CON OTRAS ESTRUCTURAS NEUM�TICAS PRESENTES EN LA MUESTRA SIGNIFICARON LA CONFIRMACIÓN DE SUS POSIBILIDADES FORMALES Y DE GRAN ESCALA. ACTUALMENTE, LA CUBIERTA NEUMÁTICA DEL ESTADIO DE PONTIAC (1975), CON CAPACIDAD PARA 80638 ASIENTOS, ES DE LAS MAYORES ESTRUCTURAS DE ESTE TIPO.
ANTECEDENTES
1972
ENCUENTRO DE ARTE EN PAMPLONA
CAPSULAS NEUMATICAS
LA CONSTRUCCIÓN DE LAS CÚPULAS NEUM�TICAS EN 1972, SEDE DE LOS M�TICOS ENCUENTROS DE ARTE CELEBRADOS EN PAMPLONA. SE TRATA DE 11 SEMIESFERAS DE 25,0 M. DE DI�METRO Y 12,0 M. ALTURA ADEMAS DE UN PAR DE TÚNELES Y UN ITINERARIO A NINGÚN SITIO. LA SUPERFICIE OCUPADA EN PLANTA FUE DE 5.006 M2 (SIN CONTAR LOS TÚNELES) Y LA SUPERFICIE DE CUBIERTA DE 8.500 M2 (TAMBI�N SIN TÚNELES). EL CONJUNTO TEN�A 10.300 M. LINEALES DE SOLDADURA QUE FUERON EJECUTADOS, EN 9 D�AS DE TRABAJO, POR UN ÚNICO OPERARIO, QUIEN SÓLO NECESITÓ TRES AYUDANTES PARA MOVER EL MATERIAL.
ARQUITECTURA NEUMATICA
SISTEMA DE UNA SOLA CAPA SUSTENTADA POR AIRE
A NIVEL DEL MAR (MASA ATMOSFERICA) = 1Kg/cm2
10.000 Kg/m2
1 At CORRESPONDE A 10,33 mts DE COLUMNA DE AGUA EN UN TUBO DE 1 cm2 DE SECCION
PRESION DE INSUFLADO = 0.002 A 0.004 At = 20 a 40 Kg/m2
ARQUITECTURA NEUMATICA
SISTEMA INFLADAS POR AIRE O ARCO ACTIVO
ALTA PRESIÓN
CON RECINTOS INTERNOS
PRESIONES INTERNAS
DE DOBLE CAPA
2 a 7 At = 20.000 Kg/m2 a 70.000 Kg/m2
LA PRESIÓN DE UN NEUMÁTICO = 30 lb/plg2 = 2 At = 20.000 Kg/m2 = 20 m columna de agua SOPORTAN PRESIONES QUE VAN DE LAS 100 a 1000 VECES LAS DE BAJA PRESIÓN NECESITAN MEMBRANAS MAS RESISTENTES Y SE CONSIDERA UN COEFICIENTE DE SEGURIDAD DE 5 ARQUITECTURA NEUMATICA
SISTEMA INFLADAS POR AIRE O ARCO ACTIVO
PABELLON DE FUJI - OSAKA - 1970
ARQUITECTURA NEUMATICA
SISTEMA INFLADAS HÍBRIDAS
COMBINAN AMBAS POSIBILIDADES
EDEN PROYECT
WATER
TETRAFLUOROELILENO ARQUITECTURA NEUMATICA
CUBE
SISTEMA N.GRIMSHAW - EDEN PROYECT - 2001
ARQUITECTURA NEUMATICA
FUNCION DE ELEMENTOS TIPOS DE MEMBRANAS
MEMBRANAS COLAVORATIVAS
PELICULAS PLASTICAS
LAMINAS DE METAL
LISAS POLIETILENO
POLIESTER
POLIAMIDA
CAUCHOS SINTETICOS
TEJIDOS
MEMBRANAS DE CAUCHO
CAUCHO ESTRUCTURAL
ARQUITECTURA NEUMATICA
FIBRA DE CARBONO
} }
PVC
CORRUGADAS
TEJIDOS SIMPLES
TEJIDOS COMPUESTOS
TEJIDOS METALICOS
TEJIDOS ALUMINIO FIBRA DE VIDRIO
MICROPERFORADAS
OBSERVACION MEMBRANAS
DEBEN SER:
MALEABLES ISOTROPOS TERMOESTABLES IMPERMEABLES
LAS PELÍCULAS PL�STICAS TRANSPARENTES NO TIENEN LA SUFICIENTE RESISTENCIA A LA ACCIÓN DE LOS AGENTES ATMOSFÉRICOS SIENDO MUY SUSCEPTIBLES A DETERIORARSE BAJO LOS RAYOS ULTRAVIOLETA. NO OBSTANTE, EXISTEN CIERTOS MATERIALES DE RECIENTE CREACIÓN COMO EL POLITETRAFLUORETILENO, LOS CUALES SON LIGEROS RESISTENTES Y DURABLES, Y MUY ACONSEJABLES PARA LAS ESTRUCTURAS NEUM�TICAS .
PUEDEN SER:
TRANSPARENTES TRANSLUCIDOS DE COLORES
LA UNIÓN DE LAS PEL�CULAS PLÁSTICAS SE REALIZA MEDIANTE LA SOLDADURA, EN ALGUNOS CASOS LOGR�NDOSE UNIONES TAN RESISTENTES COMO EL MISMO MATERIAL. EL COSIDO O EL ENCOLADO REDUCEN CONSIDERABLEMENTE LA RESISTENCIA DE LA PELÍCULA.
FUNCION DE ELEMENTOS ELEMENTOS DE CONTROL DE AIRE
TIPOS DE INFLADO DE ESTRUCTURA
LOS QUE OPERAN AXIALMENTE LA CORRIENTE DEL AIRE FLUYE EN LA MISMA DIRECCIÓN QUE LOS EJES DEL EQUIPO.
LOS QUE OPERAN RADIALMENTE EL AIRE SE SUCCIONA DESDE LOS LATERALES.
LOS QUE OPERAN TANGENCIALMENTE CONSTAN DE UN EJE CON PALETAS QUE ACTÚAN COMO IMPULSORES GIRANDO DENTRO DE UN CILINDRO.
ARQUITECTURA NEUMATICA
} } }
FUNCION DE ELEMENTOS ANCLAJES DE LA ESTRUCTURA EL ANCLAJE A BASE DE LASTRE SE USA PRINCIPALMENTE EN ESTRUCTURAS QUE DEBEN DESPLAZARSE FRECUENTEMENTE DE UN LUGAR A OTRO. COMO LAS CONDICIONES DEL LUGAR PUEDEN VARIAR CONSIDERABLEMENTE, DEBEN ELEGIRSE EN CADA CASO LOS METODOS DE LASTRE APROPIADOS. LASTRE DE AGUA
A PRIMERA VISTA, EL AGUA PUEDE PARECER IDEAL COMO LASTRE, PUESTO QUE SU PRECIO ES INSIGNIFICANTE Y SE ENCUENTRA FACILMENTE, PERO COMO ESTA ES VULNERABLE A LAS ACCIONES VANDALICAS Y A LOS DETERIOROS ACCIDENTALES SOLO VASTA UN AGUJERO PARA QUE PELIGRE TODA LA ESTRUCTURA. ESTO DETERMINA LA FRAGILIDAD QUE ESTE TIPO DE LASTRE PRESENTA.
LASTRE DE ARENA
ESTE M�TODO CONSISTE EN LLENAR EL TUBO DEL LASTRE CON ALGUNA MATERIA SÓLIDA COMO TIERRA, ARENA O GRAVILLA. EL TUBO SE UNE AL PERIMETRO Y SE CORTA A LO LARGO DE SU CARA EXTERIOR PARA FACILITAR LAS OPERACIONES DE VACIADO Y LLENADO. UNA VEZ LLENO EL TUBO, SE ATA O UNE FIRMEMENTE A LA ESTRUCTURA.
LASTRE ESCABADO
OTRA VARIANTE DE ESTE METODO CONSISTE EN EXCAVAR ALREDEDOR DE LA ESTRUCTURA UNA ZANJA EN LA CUAL SE COLOCA LA FALDA O ALA QUE CORRE EN EL PER�METRO DE LA MISMA ESTRUCTURA; CON EL SUBSIGUIENTE RELLENO DE LA ZANJA. TAMBI�N ES ACONSEJABLE COMO LASTRE UN MATERIAL MAS DENSO, COMO LAS PLANCHAS DE HORMIGÓN Y LAS PIEDRAS. EN ESTE TIPO DE SISTEMAS LA MEMBRANA ESTA POSITIVAMENTE ATADA AL SUELO EN FRECUENTES INTERVALOS. LAS FUERZAS DE ANCLAJE DEBEN DISTRIBUIRSE UNIFORMEMENTE EN LA MEMBRANA Y A LO LARGO DEL PERIMETRO DE LA ESTRUCTURA, LO QUE PUEDE LOGRARSE DE VARIAS MANERAS.
ARQUITECTURA NEUMATICA
FUNCION DE ELEMENTOS FIJACIONES AL SUELO EN ESTE TIPO DE SISTEMAS LA MEMBRANA ESTA POSITIVAMENTE ATADA AL SUELO EN FRECUENTES INTERVALOS. LAS FUERZAS DE ANCLAJE DEBEN DISTRIBUIRSE UNIFORMEMENTE EN LA MEMBRANA Y A LO LARGO DEL PERIMETRO DE LA ESTRUCTURA, LO QUE PUEDE LOGRARSE DE VARIAS MANERAS. LOS ANCLAJES DEL SUELO PUEDEN SER CLASIFICADOS EN DOS GRUPOS GENERALES: LOS ANCLAJES DE SUPERFICIE Y LOS SUBTERRANEOS.
ANCLAJES ATORNILLADOS EN ESTOS SE REMATA LA MEMBRANA CON UN DOBLADILLO, POR EL QUE PASA UNA CUERDA; SE TOMAN DESPU�S TIRAS DE ACERO, HIERROS EN ANGULO, MANGUERAS O INCLUSO LISTONES DE MADERA Y SE ATORNILLA, POR ENCIMA MISMO DEL DOBLADILLO Y A TRAVES DEL TEJIDO, A UN DURMIENTE DE MADERA. ESAS SECCIONES DE ACERO O DE MADERA FORMAN UNA FAJA CONTINUA ALREDEDOR DEL PERIMETRO Y SE FIJAN AL DURMIENTE DE MADERA QUE GENERALMENTE EST� EMPOTRADO EN HORMIGÓN
ARQUITECTURA NEUMATICA
MANGUERA EN DOBLADILLO CONSISTE EN UN DOBLADILLO ABIERTO, COSIDO EN EL EXTREMO INFERIOR DE LA MEMBRANA, CON ABERTURAS SEMICIRCULARES DISPUESTAS A INTERVALOS DE APROXIMADAMENTE 1 METRO. EN ESTE DOBLADILLO HAY INSERTADAS SECCIONES DE MANGUERAS QUE EST�N FIJADAS A LOS ANCLAJES EN LAS ABERTURAS INDICADAS.
ANCLAJES CATENARIOS CONSISTE EN COLOCAR UN CABLE O UNA CUERDA EN CATENARIA EN EL INTERIOR DE UNA VAINA DE TEJIDO, QUE SE COSE EN LA BASE DEL MATERIAL DE LA MEMBRANA. ESTA CATENARIA SE FIJA DIRECTAMENTE A LOS ANCLAJES, EN FRECUENTES INTERVALOS. ESTE SISTEMA ES MUY FLEXIBLE Y RESULTA ÚTIL CUANDO UNA ESTRUCTURA DEBA USARSE EN DOS O MAS LUGARES CON ANCLAJES DISPUESTO PERMANENTEMENTE, O CUANDO EN UNA LOCALIDAD DEBE CONSTITUIRSE ESTACIONALMENTE UNA MISMA ESTRUCTURA
ANALISIS ESTRUCTURAL COMPORTAMIENTOS DE LA ESTRUCTURA SEGUN TIPO UNA DE LAS PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE ESTE TIPO DE ESTRUCTURA ES QUE LA INFLUENCIA EN LAS CARGAS ES MAS PERCEPTIBLE QUE EN ESTRUCTURAS CONVENCIONALES. EN UNA CONSTRUCCIÓN SOPORTADA POR AIRE DEBEN CONSIDERARSE TRES TIPOS DE CARGA: MEMBRANA SIMPLE
DEPRESIÓN SOBREPRESIÓ ÓN
MEMBRANA SIN ESTABILIZACIÓN DOBLE SUPLEMENTARIA
DEPRESIÓN
CON CON CON ESTABILIZACIÓN ESTABILIZACIÓN ESTABILIZACIÓN SIN ESTABILIZACIÓN SUPLEMENTARIA SUPLEMENTARIA SUPLEMENTARIA SUPLEMENTARIA LINEAL PUNTUAL PUNTUAL Y LINEAL
SOBREPRESIÓ N
MEMBRANA SIMPLE
MEMBRANA DOBLE
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CON CON CON ESTABILIZACIÓN ESTABILIZACIÓN ESTABILIZACIÓN SUPLEMENTARIA SUPLEMENTARIA SUPLEMENTARIA LINEAL PUNTUAL PUNTUALY LINEAL
ANALISIS ESTRUCTURAL ESFUERZOS EN MEMBRANAS NEUMÁTICAS CILÍNDRICAS
S1 P=p presión r = radio t = espesor
S1
S1
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ANALISIS ESTRUCTURAL ESFUERZOS EN MEMBRANAS NEUMÁTICAS CILÍNDRICAS
ARQUITECTURA NEUMATICA
CARGAS SOPORTANTES COMPORTAMIENTOS DE LA ESTRUCTURA SEGUN TIPO DE CARGA
CARGAS DE PESO PROPIO
PARA TELAS DE 1 mm
0.6 a 1.5 Kg/m2
PARA TELAS DE 3 mm
HASTA 5 Kg/m2
CARGAS DE VIENTO
VALORES DE Cf CILINDRO
FORMAS CILÍNDRICAS
FORMAS ESFÉRICAS
Presión máxima Succión máxima Presión máxima Succión máxima
1,4 (h/L)
‐0,7 –(h/L)
SEMIESFERA
0,9(h/L)
‐1 (h/L)
¾ ESFERA ¾ ESFERA
1 (h/L)
‐1,25 1 25 (h/L) (h/L)
Cf : Coeficiente de forma V : Velocidad del viento (m/seg) P : Presión o succión estática del viento
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CARGAS SOPORTANTES COMPORTAMIENTOS DE LA ESTRUCTURA SEGUN TIPO DE CARGA
CARGAS DE NIEVE
SE CALGULA DE MEDIANTE LA SIGUIENTE FORMULA : qn
CARGAS DE LLUVIA Y GRANIZO
NO SE CONSIDERAN CRITICOS POR SU FACIL DESLIZAMIENTO
CARGA DE NIEVE RECOMENDADA
POR EL INSTITUTO
AMERICANO
CARGAS SISMICAS
CUBIERTAS DE PERFIL BAJO,PROBLEMA CRÍTICO
DADA SU GRAN DUCTILIDAD RESISTEN GRANDES DEFORMACIONES SIN MAYORES DAÑOS COMBINACION DE CARGAS (MAS COMUNES)
PESO PROPIO con PRESION DE INSUFLADO PESO PROPIO con PRESION DE INSUFLADO con VIENTO PESO PROPIO con PRESION DE INSUFLADO con CARGAS UTILES ARQUITECTURA NEUMATICA
SI SE INSUFLA AIRE CALIENTE, LOS REGLAMENTOS PERMITEN DISMINUIR LA CARGA DE NIEVE POR DERRETIMIENTO
CARGAS SOPORTANTES
VIE
NT O
SISMO
LASTRE
ARQUITECTURA NEUMATICA
DEF OR
MA CIO ND EC UR
ESQUEMA DE COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL - VECTORES
VA
ZA EN X R E U F R PO
O NT
VIE
SISMO
LASTRE
VENTAJAS E INCONVENIENTES BENEFICIOS DE CONSTRUIR CON ESTA TIPOLOGIA DE ESTRUCTURA
VENTAJAS * REDUCCIÓN DE LOS COSTES DE FUNCIONAMIENTO DEBIDO A LA SIMPLICIDAD DEL DISEÑO. * COSTE INICIAL CONSIDERABLEMENTE MENOR QUE LOS EDIFICIOS CONVENCIONALES. * SISTEMA FÁCIL Y RÁPIDO DE MONTAR, DESMONTAR Y REUBICAR. * ESPACIO LIBRE INTERIOR ABIERTO, YA QUE NO HAY NECESIDAD DE COLUMNAS. * CAPACIDAD DE CUBRIR CASI CUALQUIER PROYECTO. * PERSONALIZACIÓN DEL TAMAÑO Y LOS COLORES DEL TEJIDO, INCLUYENDO LA TELA TRANSLÚCIDA, PERMITIENDO LA ENTRADA DE LUZ NATURAL. INCONVENIENTES * FUNCIONAMIENTO CONTINUO DE LOS VENTILADORES PARA MANTENER LA PRESIÓN, ENOCASIONES REQUIERIENDOUNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE EMERGENCIA. * DERRUMBE DE LA CÚPULA EN CASO DE PÉRDIDA O ROTURA DEL TEJIDO. * AISLAMIENTO INFERIOR AL DE LAS ESTRUCTURAS DE PAREDES DURAS, CON EL CONSIGUIENTE AUMENTO DEL COSTE EN CALEFACCIÓN O REFRIGERACIÓN. * CAPACIDAD DE CARGA LIMITADA. * VIDA ÚTIL CORTA EN COMPARACIÓN CON EDIFICIOS CONVENCIONALES
ARQUITECTURA NEUMATICA
REFERENTES ARK NOVA BY ARATA ISOZAKI AND ANISH KAPOOR REFERENTE DE ESTRUCTURA INFLADA
ARQUITECTURA NEUMATICA
REFERENTES INFLATION TOWER – SKYSCRAPER FOR ABU DHABI / BECKY LAM REFERENTE DE ESTRUCTURA ARCO ACTIVO
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REFERENTES ALLIANZ ARENA BY HERZOG & DE MEURON REFERENTE DE ESTRUCTURA HIBRIDA
ARQUITECTURA NEUMATICA
VIDEO // SINTESIS VIDEOS RELACIONADOS
https://www.youtube.com/watch?v=YpsomAgV3zM The Inflatable House
https://www.youtube.com/watch?v=P0JBVEUnhbg inflatable tent was built in less than 3 hours!! SINTESIS
LA ESTRUCTURA NEUMÁTICA SE COMPONE DE: * UNA ENVOLTURA INFLABLE * UN SISTEMA DE ANCLAJE PERIMETRAL * UN SISTEMA DE PROVISIÓN DE AIRE * UN SISTEMA CONTROLADO DE ACCESOS 3 SISTEMAS ESTRUCTURALES * UN SISTEMA SUSTENTADO POR AIRE * UN SISTEMA DE INFLACION O ARCO ACTIVO * UN SISTEMA HIBRIDO (MIXTO) FACTORES FISICO - ESTRUCTURALES CONTROL DE HUMEDAD YA QUE LAS MEMBRANAS SON IMPENETRABLES, ES NECESARIO, PARA UN MAYOR CONFORT, LA PENETRACIÓN DE AIRE Y HUMEDAD. PARA ELLO, SE AGREGAN FALDONES DE VENTILACIÓN, DEJANDO ESTOS QUE EL AIRE CIRCULE MAS F�CILMENTE, PUDIENDO SER OMITIDOS AL REALIZAR CAMBIOS TOTALES DE AIRE POR HORA (CUANDO LAS MEMBRANAS SON TELAS FORRADAS). CONTROL TERMICO POR LA DELGADEZ DE LAS MEMBRANAS, LOS �NDICES DE AISLAMIENTO TERMICO SON MUY BAJOS, ASIMIL�NDOSE AL DE UN CRISTAL EN UNA VENTANA. PARA EVITAR ESTE FACTOR SE PUEDE REVESTIR DICHA MEMBRANA CON MATERIAL AISLANTE, POR MEDIO DE UNA LAMINACIÓN (COLOCANDOSE ESPUMA HECHA DE GOMA, POLISTIROL, PVC Y POLIURETANO, ETC.). ACÚSTICA AUNQUE ESTE TIPO DE EDIFICIOS AUN NO SON APTOS PARA REPRESENTACIONES MUSICALES, LAS CUALES POSEEN GRANDES EXIGENCIAS ACÚSTICAS. SE PUEDEN LOGRAR MUY BUENOS RESULTADOS COLOCANDO UNA INSTALACIÓN DE ALTOPARLANTES CORRECTAMENTE DISPUESTA PARA EVENTOS TALES COMO CONFERENCIAS, REUNIONES, ETC.
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