Historia - Tenso EstructurasLa arquitectura de cubiertas livianas ha existido en distintas culturas desde los orígenes de las civilizaciones. Las culturas del oriente, así como los griegos y romanos ya usaban este concepto para proveerse de viviendas o refugios, empleando primeramente cueros tensados y luego telas.

Sin embargo es recién en el siglo veinte, gracias a los avances en tecnología constructiva y desarrollo de nuevos materiales, que las tenso estructuras se empiezan a desarrollar como una alternativa a los sistemas constructivos tradicionales (concreto, madera, etc).

En la década del 60, con los trabajos del alemán Freí Otto, se inicia una nueva etapa, desarrollo del sistema constructivo, llegando a nuestros días a producir centenares de obras por año en todo el mundo.Sistemas TensadosSe dice de todos los sistemas que trabajan a tracción, como los de cables. Pueden ejemplificarse en las carpas de los circos. También pueden ser sistemas de barras rígidas. Los materiales que se utilizan son los que tienen una elevada resistencia a tracción, como el acero.

Las tenso estructuras son formas arquitectónicas creadas a partir de membranas tensadas. Es un sistema de construcción basado en estructuras ligeras, usadas básicamente como coberturas. Estas estructuras logran una gran estabilidad combinando y equilibrando la fuerza de elementos rígidos (postes, arcos, etc.) con la versatilidad y adaptabilidad de elementos flexibles (lonas y cables).

Las tenso estructuras se representa básicamente por superficies de tejido estáticas conseguidas por la tensión de las mismas mediante la combinación de estructuras de acero (mástiles) y tirantes de cables.  Es un tipo de solución de protección solar muy singular, con la posibilidad de diseñar infinitas formas tridimensionales (laxas, aéreas, triangulares, paraboloides hiperbólicos, conoides de revolución, etc.).

Los diferentes tejidos como la fibra de poliéster con recubrimiento de PVC ya sea fabricado en masa como micro perforado son los tejidos ideales que aportan a las tenso estructuras formas imaginativas de gran belleza plástica y total efectividad. Las estructuras de las superficies tenso estáticas compuestas de mástiles y cables trenzados de alta resistencia, diseñados y calculados por ingenieros y arquitectos textiles representan el esqueleto de tensión de las membranas textiles.Las aplicaciones de las tenso estructuras van desde las pequeñas membranas textiles tensadas para terrazas privadas y jardines hasta las construcciones más complejas simulando a las grandes construcciones de obra.Las membranas de las tenso estructuras se caracterizan por presentar una doble curvatura que hace que adopten formas tridimensionales. Gracias a la tecnología y a la ayuda de programas informáticos es posible diseñar y calcular el patronaje idóneo del tejido para una óptima resistencia ante las condiciones meteorológicas.

Ventajas 1- Permiten ilimitadas posibilidades de diseño2- Se pueden instalar en todos los climas3- producen ahorros de cimentación porque son estructuras muy livianas.4- Son duraderas y de fácil mantenimiento5- permiten ahorros de energía en iluminación y climatización

Algunos Ejemplos

Estructuras Mixtas

Estructuras Mixtas

La construcción mixta es un término genérico para describir cualquier construcción que implica múltiples materiales diferentes.

En ingeniería estructural, la construcción mixta se produce cuando dos materiales diferentes están unidos entre sí con tanta fuerza que actúan juntos, como una única unidad, desde el punto de vista estructural. Cuando esto ocurre, se le llama acción mixta

Complementacion de los materiales

• El hormigón es eficiente en compresión y el acero en tracción.

• Los componentes de acero son relativamente delgados y propensos a pandear, el hormigón puede arriostrar dichos componentes evitando su pandeo.

• El hormigón también proporciona protección contra la corrosión y aislamiento térmico a altas temperaturas provocadas por incendios. • El acero proporciona mayor ductilidad a la estructura.

 Vigas Mixtas

Una de las primeras aplicaciones de la construcción mixta fue la combinación de vigas de acero y losas de hormigón. El aporte de la losa a la rigidez permite reducir el la altura de las vigas. Sin embargo, para que esta colaboración realmente sea efectiva se debe asegurar que las vigas de acero y la losa de hormigón actúen en conjunto, evitando los desplazamientos relativos entre ambos componentes.

Losas mixtas

En el sistema de steel deck, las tensiones de tracción en la cara inferior de la losa son resistidas por la chapa de acero. Aunque en el lenguaje corriente se suelen mencionar como losas colaborantes. Es importante asegurar la conexión entre la chapa de acero del steel deck y la losa de hormigón a fin de lograr un efectivo trabajo conjunto.  Se deben instalar igualmente los conectores de corte que conectan las vigas y la losa de hormigón.

Columnas En el caso de las columnas

se conocen básicamente dos tipos de miembros mixtos, a saber, los confeccionados con perfiles embebidos en el hormigón (conocidos como ferroconcreto) y los perfiles tubulares rellenos de hormigón

Utilizacion Un ejemplo común consiste en las vigas de acero, de apoyo para las losas de hormigón. Si el haz no está conectado firmemente a la losa, la losa mueve todas las transferencias de su peso de la viga y la losa no contribuye en nada a la capacidad de carga de la viga. Sin embargo, si la placa está conectada de manera positiva a la viga, con clavos, una parte de la losa actúa en composición con la viga. En efecto, este compuesto crea un haz más grande y más fuerte, que está a cargo de la viga de acero. El ingeniero estructural puede calcular una sección transformada, como un paso en el análisis de la carga, para llevar la capacidad de la viga mixta

Aspectos arquitectónicos • Reducciones en las dimensiones de las vigas • Mayores vanos • Losas más delgadas • Pilares más esbeltos • Ofrecen flexibilidad y más oportunidades para el diseño.

Aspectos económicos. • Una reducción del canto del forjado reduce

la altura total del edificio. Disminución de la superficie de revestimiento del edificio.

• Vanos mayores para un mismo canto (comparado con otros métodos constructivos). Espacios con menos columnas presentan mayor flexibilidad de utilización.

• Plantas adicionales con una misma altura total del edificio. Las estructuras mixtas son fáciles de montar y precisan menores tiempos de construcción

• Ahorro de costes, conclusión más rápida del edificio.

• Menores costes de financiación. • Listos antes para su utilización aumentando su rentabilidad.

Características Generales del sistema Abovedado

-Elementos Arquitectónicos -Elemento técnicos:

Arco de medio punto.Bóveda de cañón, de arista o anulares.Cúpula (creación romana)

Elementos estructurales (sistemas constructivos.

Sistema abovedadoEn puentes, Acueductos y otras construcciones utilitarias: basílicas, mausoleo.etc.

Sistema abovedados: Tiene su base en el arco o elemento sustentante de forma curva destinado a salvar un espacio más o menos grande formado por piedras talladas en forma de cuña (dovelas).

El arco básico es el de medio punto, una bóveda es una obra de fábrica de forma arqueada cuya misión consiste en cubrir un espacio comprendido entre dos muros o soportes creando un techo o una cubierta. 

Ventajas de las construcción abovedada

El sistema abovedado se caracteriza por el uso de la bóveda y el arco.

Tiene la ventaja sobre el adintelado de que los empujes de la cubierta no son totalmente verticales sino que se desvían lateralmente con lo que se pueden conseguir espacios mas amplios.

Mayormente en este tipo de sistemas los materiales a utilizar son : ladrillo, piedra y cerámicas .

Tipos de Sistemas Estructurales

Sistemas hinchables

Funcionan bajo la presión de un gas comprimido entre membranas. El gas hace que las membranas -telas, plásticos u o materiales sintéticos- se estiren hasta que ya no den más de sí, y la propia presión que genere hace que la estructura no se venga abajo. Los puestos de este tipo que se montan para las competiciones deportivas y las atracciones infantiles en las que los niños se divierten en saltar pueden servir de ejemplo.

Características:

flexible y resistente a tracciones se comporta como un SÓLIDO homogéneo y elástico. pueden absorber, transmitir y trasladar fuerzas exteriores.

Ventajas:

Se pueden crear estructuras donde los diferentes elementos utilizados se complementan, permitiendo obtener estructuras mucho más ligeras que las obtenidas utilizando sólo elementos metálicos.

Además permite explorar soluciones estéticas con una percepción de ligereza y trasparencia propios de los elementos textiles que se utilizan para generar la membrana.

la viga hinchable (airbeam) la instalación ydesinstalación es muy sencilla, mediante hinchado y deshinchado sin necesidad derealizar uniones

Desventajas:

el principal inconveniente que presentan es que debido a su geometría, al aplicarles una carga horizontal, la estructura se vuelve inestable.

Algunos ejemplos:

Invernadero con estructura hinchable

Cubierta hinchable en forma de cúpula.

Centro deportivo

Tienda hinchable móvil.

Puente hinchable