TENSEGRYTY
QUE ES TENSEGRITY ?
La Tensegridad es un principio estructural basado en el empleo de componentes aislados comprimidos que se encuentran dentro de una red tensada continua, de tal modo que los miembros comprimidos (generalmente barras) no se tocan entre sí y están unidos únicamente por medio de componentes traccionados (habitualmente cables) que son los que delimitan especialmente dicho sistema.
IMPORTANCIA DE SU USO
La Tensegridad es un principio estructural basado en el empleo de componentes aislados comprimidos que se encuentran dentro de una red tensada continua, de tal modo que los miembros comprimidos (generalmente barras) no se tocan entre sí y están unidos únicamente por medio de componentes traccionados (habitualmente cables) que son los que delimitan especialmente dicho sistema.
IMPORTANCIA DE SU USO
La relación entre geometría y estabilidad en un sistema de tensegridad puede explicarse fácilmente utilizando un simil: la analogía del balón.
- Forma indeterminada: El balón encierra un volumen de aire menor que el que permite su envoltura. Se tiene, por tanto, un balón desinflado y arrugado.
- Geometría de equilibrio: El balón adopta forma esférica al igualarse la presión de aire interior con la del exterior, pero el balón aún no presenta rigidez.
- Estado de autotensión: Con el balón completamente inflado, la presión en el interior es mayor que en el exterior. Así, el aire (elemento de compresión) confiere rigidez a la envoltura del balón (elemento de tracción).
CREADORES DEL TENSEGRITY
Tres hombres han sido considerados los inventores de la Tensegridad: Richard Buckminster Fuller, David Georges Emmerich y Kenneth D. Snelson . Aunque todos ellos han clamado para sí el privilegio de ser el primer descubridor, el segundo de ellos, Emmerich (Debrecen, Hungría, 1925-1996) evidenció que el primer prototipo de sistema tensegrítico, denominado “Gleichgewichtkonstruktion”, fue creado por Karl Ioganson en pleno constructivismo ruso allá por 1920.
Richard Buckminster "Bucky" Fuller
Fuller fue famoso por sus cúpulas geodésicas, las cuales pueden verse todavía en instalaciones militares, edificios civiles y exposiciones. Su construcción se basa en los principios básicos de las estructuras de tensegridad, que permiten montar estructuras simples asegurando su integridad tensional (tetraedros, octaedros y conjuntos cerrados de esferas). Al estar hechas de esta manera son extremadamente ligeras y estables. Lapatente de las cúpulas geodésicas fue concedida en 1954 después de décadas de esfuerzos para investigar los principios de la construcciones naturales.
Fuller acuñó la palabra Dymaxion (abreviación de Dynamic Maximum Tension) para referirse a su filosofía de obtener lo máximo de cada material. Esta palabra le sirvió como marca que empleó en muchas de sus invenciones, como la casa Dymaxion, el mapa Dymaxion o el coche Dymaxion. Para el automóvil experimentó con ideas y acercamientos totalmente radicales en colaboración con otros profesionales desde 1932 hasta 1935. Basándose en las ideas de las aeronaves existentes, se presentaron tres prototipos de automóviles muy diferentes de lo que había en el mercado. Tenían en común que sólo tenían tres ruedas, no cuatro (las dos ruedas de dirección delante y la rueda de tracción detrás) y que el motor estaba en la parte trasera. Tanto el chasis como la forma eran diseños originales en los tres prototipos. La aerodinámica era parecida a la de una gota de agua(uno de los prototipos tenía 5,48m de largo, con capacidad para once pasajeros). Era un diseño que se parecía a la de una aeronave ligera sin las alas. Era esencialmente un minibus en sus tres versiones y su concepto fue bastante anterior al minibus diseñado por Ben Pon en 1947 para el Volkswagen
La estructura tensegrítica más elemental es la conocida con el nombre de estructura Simplex. Consta de 6 nodos, los cuales están unidos mediante 3 elementos a compresión (barras) y 9 elementos a tracción (cables). Veamos los pasos necesarios para su construcción:
- - Construimos un prisma regular de base dodecagonal que nos servirá de guía para construir la estructura Simplex.
- - Dibujamos en la base inferior un triángulo equilátero uniendo los puntos 1, 5 y 9.
- - Dibujamos en la base superior un triángulo equilátero uniendo los puntos 2', 6' y 10'.
- - Dibujamos los elementos a compresión uniendo los puntos de las bases inferior y superior respectivamente: 1-6', 5-10' y 9-2'.
- - Dibujamos los elementos a tracción oblicuos uniendo los puntos de las bases inferior y superior respectivamente: 1-2', 5-6' y 9-10'.
- - Finalmente eliminamos el prisma regular dodecagonal y tendremos nuestra estructura tensegrítica Simplex.
Se puede formar una estructura más compleja formada por estructuras elementales Símplex, como se puede ver en la figura, a base de compartir uno de los vértices y una de los elementos a tracción oblicuo. Este tipo de unión se le conoce con el nombre de unión Tipo Ia.
FUERZAS DEL TENSEGRITY
Las ventajas de las estructuras tensegríticas son:
- No presenta puntos de debilidad local.
- Resulta factible el empleo de materiales de forma económica y rentable.
- Las tensegridades no sufren a torsión y el pandeo es un fenómeno raramente presente en ellas.
- Se tiene la capacidad de crear sistemas más complejos mediante el ensamblaje de otros más simples.
- Para estructuras a gran escala, el proceso constructivo se vería facilitado al no necesitar de andamiajes adicionales. La propia estructura sirve de andamio para sí misma.
- En sistemas plegables, sólo se necesita una pequeña cantidad de energía para cambiar su configuración.
Los inconvenientes de las estructuras tensegríticas son:
- Las agrupaciones tensegríticas aún han de resolver el problema de congestión de barras. A medida que crece el tamaño, sus montajes empiezan a interferirse entre ellos.
- Se constata un relativamente alto grado de deformaciones y una escasa eficiencia del material, en comparación con estructuras convencionales geométricamente rígidas.
- La compleja fabricación de estas construcciones es una barrera para el desarrollo de las mismas.
- Para mantener el estado de auto-tensión, es necesario someterlas a un estado de pretensado que requeriría de fuerzas muy elevadas para su estabilidad, especialmente para aquellas de grandes dimensiones.
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